DE202019106604U1 - Presslastmessvorrichtung für Pressmaschine - Google Patents

Abstract

Presskraftmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) vom 1-Punkt-Typ, die konfiguriert ist, um einen Schlitten (110) über eine Verbindungsstange (103) anzutreiben, wobei die Presskraftmessvorrichtung (1) umfasst:eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen (10), die an einer Vielzahl von Spalten (104) der Pressmaschine (100) befestigt sind, wobei die Vielzahl von Dehnungsmessstreifen (10) konfiguriert ist, um entsprechende Dehnungen zu erfassen, die in der Vielzahl von Spalten (104) in Verbindung mit einer auf den Schlitten (110) wirkenden Presslast erzeugt werden,einen Biegemomentrechner (14), der konfiguriert ist, um Biegemomente zu berechnen, die auf jeweilige Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) wirken, basierend auf einem Winkel, der zwischen einer Bewegungsrichtung des Schlittens (110) und der Verbindungsstange (103) gebildet wird, undeinen Pressteillastrechner (12), der konfiguriert ist, um jeweils Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) entsprechen, wobei ein Einfluss von Biegedehnungskomponenten aus den Pressteillasten eliminiert wird, basierend auf den Dehnungen, die von den Dehnungsmessstreifen (10) erfasst werden, die an den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) befestigt sind, und den Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten (104) wirken, wobei der Einfluss der Biegedehnungskomponenten durch die in den erfassten Dehnungen enthaltenen Biegemomente verursacht wird.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Bereich der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine, insbesondere eine Presslastmessvorrichtung für eine 1-Punkt-Pressmaschine, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben.
• Beschreibung der verwandten Technik
• In der verwandten Technik wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der Dehnungsmessstreifen jeweils an einer Vielzahl von Spalten einer Pressmaschine befestigt sind und eine Presslast aus Dehnungen der jeweiligen Spalten gemessen wird, die von den jeweiligen Dehnungsmessstreifen erfasst werden ( Japanische Patentanmeldung Nr. H06-55300 ).
• Bei einem Verfahren zum Messen einer Presslast, das in der japanischen Patentanmeldung Nr. H06-55300 beschrieben ist, wird die Presslast aus der Summe der Widerstandswerte der für die jeweiligen Spalten vorgesehenen Dehnungsmessstreifen in einer Pressvorrichtung mit der Vielzahl von Spalten abgeleitet.
• Insbesondere sind die Dehnungsmessstreifen jeweils an vier Spalten befestigt, und Änderungen der Widerstandswerte R₁ bis R4 der jeweiligen Dehnungsmessstreifen werden von einer Wheatstone-Brückenschaltung als Spannung erfasst, und die Presslast wird in Abhängigkeit von der Größe der Spannung gemessen.
• Hier sind die Widerstandswerte R₁ bis R4 der jeweiligen Dehnungsmessstreifen R₁ = R2 = R3 = R4 in einem Anfangszustand und R₁ + R2 + R3 + R3 + R4 = R (wobei R ein Festwiderstand der Wheatstone-Brückenschaltung ist).
• Wenn die Pressvorrichtung aktiviert wird und eine Dehnung in vier Spalten auftritt, ändern sich die Widerstandswerte R₁ bis R4 der an den jeweiligen Spalten angebrachten Dehnungsmessstreifen zu R₁ + R2 + R3 + R4 ≠ R, und die Wheatstone-Brückenschaltung erfasst eine Spannung, die einer Änderung des Widerstandswertes (R1 + R2 + R3 + R4) entspricht.
• Zitatliste
• Patentliteratur: Offene japanische Patentanmeldung Nr. H06-55300
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• In einer 1-Punkt-Pressmaschine, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben, wirkt eine seitliche Last auf den Schlitten gemäß einem Winkel, der zwischen einer Bewegungsrichtung des Schlittens (der vertikalen Richtung der Pressmaschine) und der Verbindungsstange gebildet wird, und ein Biegemoment wirkt auf eine Vielzahl von Spalten (Rahmen) der Pressmaschine unter dem Einfluss der seitlichen Last.
• Daher werden bei der 1-Punkt-Pressmaschine die jeweiligen Stützen durch auf die Vielzahl von Stützen einwirkende Biegemomente gebogen, und Dehnungsmessstreifen, die an den jeweiligen Stützen der Pressmaschine zur Messung einer Presslast angebracht sind, erkennen Dehnungen, die von einer Biegedehnung (mit einem Fehler) beeinflusst werden, die durch die auf die jeweiligen Stützen einwirkenden Biegemomente verursacht wird.
• Daher waren die Pressteillasten, die auf der Grundlage der von den Dehnungsmessstreifen der jeweiligen Spalten erfassten Dehnungen berechnet wurden (eine Last der von den jeweiligen Spalten geteilten Presslast), größer oder kleiner als die tatsächlichen Werte in Abhängigkeit von der Schlittenposition in einem Bereich, in dem eine Schlittenposition größer als ein unterer Totpunkt ist.
• Dies verwirrte die Anwender, die versuchten, den kausalen Zusammenhang zwischen der Pressteillast (Presslast) und dem Ergebnis des Formens zu untersuchen.
• Darüber hinaus werden die Pressmaschinen in den letzten Jahren durch den Einsatz eines Servosystems oder durch die Nutzung von Internet wie IOT (Internet der Dinge) weiterentwickelt, um eine einfache Kommunikation einer Zustandsgröße der Pressmaschine als digitale Information zu erreichen, und andererseits werden die Pressmaschinen nicht in Bezug auf die Messung der grundlegenden (physikalischen) Presslast weiterentwickelt (die Genauigkeit wird nicht verbessert).
• Die japanische Patentanmeldung Nr. H06-55300 beschreibt nicht die Pressmaschine vom Typ 1-Punkt und nicht das Problem, dass eine seitliche Belastung auf den Schlitten entsprechend dem Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Schlittens und der Verbindungsstange wirkt und dass die Presslast unter dem Einfluss der seitlichen Belastung nicht genau gemessen werden kann.
• Nach dem in der Japanischen Patentanmeldung Nr. H06-55300 beschriebenen Verfahren zur Messung einer Presslast wird die Presslast durch die Summe der Widerstandswerte der in den jeweiligen Spalten vorgesehenen Dehnungsmessstreifen gemessen, nicht aber die von den jeweiligen Spalten geteilten Pressteillasten.
• In Anbetracht dieser Umstände ist es Gegenstand der Erfindung, eine Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, die Pressteillasten entsprechend den jeweiligen Spalten einer 1-Punkt-Maschine genau zu messen.
• Um das oben beschriebene Objekt zu erreichen, sieht die Erfindung gemäß einem Aspekt eine Presslastmessvorrichtung für eine 1-Punkt-Pressmaschine vor, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben, wobei die Presslastmessvorrichtung Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen, die an einer Vielzahl von Spalten der Pressmaschine befestigt sind, wobei die Vielzahl von Dehnungsmessstreifen entsprechende Dehnungen erfasst, die in der Vielzahl von Spalten in Verbindung mit einer auf den Schlitten wirkenden Presslast erzeugt werden, einen Biegemomentrechner, der konfiguriert ist, um Biegemomente zu berechnen, die auf jeweilige Spalten der Vielzahl von Spalten wirken, basierend auf einem Winkel, der zwischen einer Bewegungsrichtung des Schlittens und der Verbindungsstange gebildet wird, und einen Pressteillastrechner, der konfiguriert ist, um jeweils Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechen, wobei ein Einfluss einer Biegedehnungskomponente aus den Pressteillasten eliminiert wird, basierend auf den Dehnungen, die von den Dehnungsmessstreifen erfasst werden, die an den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten befestigt sind, und den Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten wirken, dem Einfluss der Biegedehnungskomponenten, der durch die in den erfassten Dehnungen enthaltenen Biegemomente verursacht wird.
• Bei der 1-Punkt-Pressmaschine wirken die Biegemomente auf die jeweiligen Stützen in einem Bereich, in dem eine Schlittenposition größer als ein unterer Totpunkt ist, entsprechend dem zwischen der Bewegungsrichtung des Schlittens und der Verbindungsstange gebildeten Winkel. Dadurch erfassen die an den jeweiligen Spalten angebrachten Dehnungsmessstreifen Dehnungen einschließlich Stöße (Fehler) der Biegedehnungen, die durch die auf die jeweiligen Spalten wirkenden Biegemomente verursacht werden.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Pressteillast mit hoher Genauigkeit gemessen werden, ohne von den Biegemomenten beeinflusst zu werden, indem die auf die jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten einwirkenden Biegemomente berechnet und die Pressteillasten mit Einwirkungen der durch die Biegemomente verursachten Biegedehnungskomponenten berechnet werden, die in die von den jeweiligen Dehnungsmessstreifen erfassten Dehnungen einbezogen sind.
• In der Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass der Biegemomentrechner die auf die jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten einwirkenden Biegemomente basierend auf einem Winkel berechnet, der zwischen der Bewegungsrichtung des Schlittens und der Verbindungsstange und den in Bewegungsrichtung des Schlittens wirkenden Presslasten gebildet wird.
• In der Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass der Pressteillastrechner Folgendes umfasst: einen ersten Pressteillastrechner, der konfiguriert ist, um erste Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechen, basierend auf den Dehnungen, die von den an den jeweiligen Spalten angebrachten Dehnungsmessstreifen erfasst werden; und
  einen Fehlerrechner, der konfiguriert ist, um Fehler zu berechnen, die durch die in den Teillasten der ersten Pressmaschine enthaltenen Biegemomente verursacht werden, basierend auf Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten für die jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten wirken, und
  die für die jeweiligen Spalten berechneten Fehler aus den für die jeweiligen Spalten berechneten ersten Pressteillasten werden eliminiert, um die den jeweiligen Spalten entsprechenden Pressteillasten zu berechnen. Mit anderen Worten, die ersten Pressteillasten entsprechend den jeweiligen Stützen (Lasten einschließlich der Fehler durch Biegemomente) werden auf der Grundlage der von den Dehnungsmessstreifen erfassten Dehnungen berechnet, und die in den ersten Pressteillasten enthaltenen Fehler werden auf der Grundlage der auf die jeweiligen Stützen wirkenden Biegemomente berechnet, und die Fehler werden aus den ersten Pressteillasten eliminiert, so dass die Pressteillasten mit hoher Genauigkeit berechnet werden.
• In der Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass der Pressteillastrechner umfasst: einen Biegedehnungsrechner, der konfiguriert ist, um Biegedehnungen zu berechnen, die durch die Biegemomente verursacht werden, die in den von den an den jeweiligen Spalten befestigten Dehnungsmessstreifen erfassten Dehnungen enthalten sind, basierend auf den Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten für die jeweiligen Spalten wirken; und eine Dehnungsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um die Biegedehnungen zu eliminieren, die aus den Dehnungen berechnet werden, die von den an den jeweiligen Spalten befestigten Dehnungsmessstreifen für die jeweiligen Spalten erfasst werden, um kalibrierte Dehnungen zu berechnen, und die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechenden Pressenteilbelastungen werden basierend auf den berechneten Dehnungen der jeweiligen Spalten nach der Kalibrierung berechnet. Mit anderen Worten, die durch die Biegemomente verursachten Fehler der Biegedehnungen werden aus den von den Dehnungsmessstreifen erfassten Dehnungen (Dehnungen einschließlich des Fehlers) eliminiert und die Pressteillasten mit hoher Genauigkeit werden auf Basis der kalibrierten Dehnungen berechnet.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Presslastmessvorrichtung für eine 1-Punkt-Pressmaschine vorgesehen, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben, wobei die Presslastmessvorrichtung Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Paaren von Dehnungsmessstreifen, die jeweils an einer Vielzahl von Spalten der Pressmaschine befestigt sind und konfiguriert sind, um Dehnungen zu erfassen, die in der Vielzahl von Spalten in Verbindung mit einer auf den Schlitten wirkenden Presslast erzeugt werden, wobei die Vielzahl von Paaren von Dehnungsmessstreifen an beiden Oberflächen der jeweiligen Spalten mit dazwischenliegenden neutralen Oberflächen befestigt ist; und einen Pressteillastrechner, der konfiguriert ist, um die von einem Paar von Dehnungsmessstreifen, die den jeweiligen Spalten entsprechen, erfassten Dehnungen aus der Vielzahl von Paaren von Dehnungsmessstreifen zu addieren und die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechenden Pressteillasten basierend auf den addierten Dehnungen zu berechnen.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Dehnungsmessstreifenpaar an beiden Oberflächen der jeweiligen Spalten mit Hilfe der neutralen Oberflächen befestigt, und die vom Dehnungsmessstreifenpaar erfassten Dehnungen werden addiert, um die durch die Biegemomente verursachten Biegedehnungen (Biegedehnungen in einer Spreizrichtung und einer Druckrichtung) der jeweiligen Spalten zu beseitigen. Durch die Berechnung der den jeweiligen Spalten entsprechenden Pressteillasten aus den Dehnungen nach der Addition werden die Pressteillasten mit hoher Genauigkeit ohne Berücksichtigung der durch die Biegemomente verursachten Fehler berechnet.
• In der Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine weiterhin eine Wheatstone-Brückenschaltung umfasst, die konfiguriert ist, um Spannungen entsprechend den hinzugefügten Dehnungen auszugeben, die Wheatstone-Brückenschaltung Widerstände des Paares von in Reihe geschalteten Dehnungsmessstreifen umfasst, und die Widerstände des Paares von Dehnungsmessstreifen Widerstandswerte in einem Anfangszustand aufweisen, der halb so groß ist wie ein Widerstandswert eines festen Widerstands der Wheatstone-Brückenschaltung. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Spannungen, die den addierten Dehnungen des Dehnungsmessstreifen-Paares entsprechen, direkt über die einzelne Wheatstone-Brückenschaltung zu beziehen.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Presslastmessvorrichtung für eine 1-Punkt-Pressmaschine vorgesehen, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben, wobei die Presslastmessvorrichtung Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen, die jeweils an einer Vielzahl von Spalten der Pressmaschine befestigt sind, um Dehnungen zu erfassen, die in der Vielzahl von Spalten gemäß einer auf den Schlitten einwirkenden Presslast auftreten, wobei die Vielzahl von Dehnungsmessstreifen jeweils entlang einer neutralen Achse einer Ebene befestigt ist, die sich mit einer neutralen Oberfläche der jeweiligen Spalten schneidet; und einen Pressteillastrechner, der konfiguriert ist, um Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechen, basierend auf den Dehnungen, die von den an den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten befestigten Dehnungsmessstreifen erfasst werden.
• Da die Dehnungsmessstreifen entlang der neutralen Achsen der Oberflächen der jeweiligen Spalten, die die neutrale Oberfläche schneiden, angebracht sind, können die jeweiligen Dehnungsmessstreifen Dehnungen erkennen, ohne von den durch die Biegemomente verursachten Biegedehnungen beeinflusst zu werden. Denn die neutralen Achsen dehnen sich aufgrund eines Biegemoments nicht aus oder ziehen sich zusammen. Durch die Berechnung der Pressteillasten für die jeweiligen Stützen auf Basis der von den auf diese Weise an den jeweiligen Stützen angebrachten Dehnungsmessstreifen erfassten Dehnungen werden Pressteillasten mit hoher Genauigkeit berechnet, ohne Fehler durch die Biegemomente zu berücksichtigen.
• In einer Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Presslastmessvorrichtung weiterhin einen Addierer umfasst, der konfiguriert ist, um eine Gesamtsumme der Pressteillasten als Presslast zu berechnen. Dementsprechend kann eine Presslast mit hoher Genauigkeit ohne Beeinflussung durch die Biegemomente gemessen werden.
• In einer Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Presslastmessvorrichtung weiterhin einen Ausgangsabschnitt umfasst, der konfiguriert ist, um die für die jeweiligen Spalten berechneten Pressteillasten oder die Pressteillasten und die Presslast auszugeben.
• In einer Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Presslastmessvorrichtung des Weiteren einen Trägheitskraftrechner umfasst, der konfiguriert ist, um eine Trägheitskraft proportional zu einem Produkt aus einer Masse des Schlittens und einem mit dem Schlitten verbundenen Element und einer Beschleunigung in Bewegungsrichtung des Schlittens zu berechnen, und der Pressteillastrechner eliminiert eine auf die jeweiligen Spalten wirkende Trägheitskraft aus der berechneten Trägheitskraft aus den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechenden Pressteillasten, wodurch die Pressteillasten weiter kalibriert werden.
• Bei einer großformatigen Pressmaschine mit einer großen Masse des Schlittens oder einer Form wirkt sich eine Trägheitskraft durch eine Beschleunigung des Schlittens auf die Genauigkeit der zu messenden Presslast aus. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Trägheitskraft proportional zum Produkt aus der Masse des Schlittens und des mit dem Schlitten verbundenen Elements und der Beschleunigung in Bewegungsrichtung des Schlittens berechnet, und die auf die jeweiligen Spalten wirkende Trägheitskraft wird aus den für die jeweiligen Spalten berechneten Pressteillasten eliminiert, wodurch die Pressteillast weiter kalibriert und die Presslast mit hoher Genauigkeit gemessen wird.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Presslastmessverfahren für eine 1-Punkt-Pressmaschine vorgesehen, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben, die weiterhin Folgendes umfasst:
• Anbringen von Dehnungsmessstreifen an einer Vielzahl von Spalten der Pressmaschine, wobei die Dehnungsmessstreifen Dehnungen erfassen, die in den jeweiligen Spalten in Verbindung mit einer auf den Schlitten wirkenden Presslast erzeugt werden; Berechnen von Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten wirken, durch einen Biegemomentrechner basierend auf einem Winkel, der zwischen einer Bewegungsrichtung des Schlittens und der Verbindungsstange gebildet ist, und Berechnen von Pressteillasten entsprechend den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten bzw. durch einen Pressteillastrechner, wobei ein Einfluss einer Biegedehnungskomponente aus den Pressteillasten eliminiert wird, basierend auf den Dehnungen, die durch die an den jeweiligen Spalten befestigten Dehnungsmessstreifen der Vielzahl von Spalten erfasst werden, und den berechneten Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten wirken, dem Einfluss der Biegedehnungskomponenten, die durch die in den erfassten Dehnungen enthaltenen Biegemomente verursacht werden.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Presslastmessverfahren für eine 1-Punkt-Pressmaschine vorgesehen, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben, die weiterhin Folgendes umfasst: Anbringen eines Paares von Dehnungsmessstreifen an den jeweiligen Spalten einer Vielzahl von Spalten der Pressmaschine auf beiden Oberflächen der jeweiligen Spalten mit Zwischenschaltung einer neutralen Oberfläche, wobei das Paar von Dehnungsmessstreifen Dehnungen erfasst, die in der Vielzahl von Spalten in Verbindung mit der auf den Schlitten wirkenden Presslast erzeugt werden; Hinzufügen der von dem Paar von Dehnungsmessstreifen erfassten Dehnungen, die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechen, und Berechnen von Pressteillasten, die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechen, basierend auf den hinzugefügten Dehnungen durch einen Pressteillastrechner.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Presslastmessverfahren für eine 1-Punkt-Pressmaschine vorgesehen, die konfiguriert ist, um einen Schlitten über eine Verbindungsstange anzutreiben, die weiterhin Folgendes umfasst: Anbringen von Dehnungsmessstreifen an entsprechenden Spalten einer Vielzahl von Spalten der Pressmaschine entlang neutraler Achsen von Oberflächen, die eine neutrale Oberfläche der jeweiligen Spalten schneiden, wobei die Dehnungsmessstreifen Dehnungen erfassen, die in den jeweiligen Spalten in Verbindung mit einer auf den Schlitten einwirkenden Presslast erzeugt werden; und Berechnen von Pressteillasten, die den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechen, basierend auf den Dehnungen, die von den Dehnungsmessstreifen erfasst werden, die an den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten durch einen Pressteillastrechner befestigt sind.
• Bei einem Presslastmessverfahren für eine Pressmaschine nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass der Addierer eine Gesamtsumme der Pressteillasten als Presslast berechnet. Dementsprechend kann eine Presslast mit hoher Genauigkeit ohne Beeinflussung durch die Biegemomente gemessen werden.
• Bei einem Presslastmessverfahren für eine Pressmaschine nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass ein Ausgangsabschnitt die für die jeweiligen Spalten berechneten Pressteillasten oder die Pressteillasten und die Presslast ausgibt.
• Bei dem Presslastmessverfahren für eine Pressmaschine nach noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorzuziehen, dass das Verfahren Folgendes umfasst:
• Berechnen einer Trägheitskraft, die proportional zu einem Produkt aus einer Masse des Schlittens und eines mit dem Schlitten verbundenen Elements und einer Beschleunigung in Bewegungsrichtung des Schlittens durch einen Trägheitskraftrechner ist; und Eliminieren einer auf die jeweiligen Spalten einwirkenden Trägheitskraft aus der berechneten Trägheitskraft aus den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten entsprechenden Pressteillasten durch den Pressteillastrechner, wodurch die Pressteillasten weiter kalibriert werden.
• Bei der 1-Punkt-Pressmaschine wirken die Biegemomente auf die jeweiligen Stützen in dem Bereich, in dem die Schlittenposition größer ist als der untere Totpunkt, entsprechend dem Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Schlittens und der Verbindungsstange. Nach der Erfindung wird jedoch der Einfluss der auf die jeweiligen Spalten der Pressmaschine einwirkenden Biegemomente eliminiert und somit können die den jeweiligen Spalten entsprechenden Pressteillasten genau gemessen werden.
• Figurenliste
• 1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Pressmaschine, an der eine Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine gemäß der Erfindung angebracht ist;
• 2A ist ein Wellenformdiagramm, das ein Kurbelwinkelsignal θ zeigt, das einen Kurbelwinkel anzeigt, wenn die Pressmaschine angetrieben wird, um eine Pendelbewegung auszuführen;
• 2B ist ein Wellenformdiagramm, das ein Schlittenpositionssignal S zeigt, das die Position eines Schlittens anzeigt, wenn die Pressmaschine angetrieben wird, um eine Pendelbewegung auszuführen;
• 2C ist ein Wellenformdiagramm, das ein Ziehkissenbelastungssignal zeigt, das eine Ziehkissenbelastung anzeigt, wenn die Pressmaschine angetrieben wird, um eine Pendelbewegung auszuführen;
• 2D ist ein Wellenformdiagramm, das die jeweiligen Pressteillastsignale F_L' und F_R' zeigt, wenn die Pressmaschine angetrieben wird, um eine Pendelbewegung auszuführen;
• 2E ist ein Wellenformdiagramm mit einem Winkelsignal φ (Grad), das einen Winkel angibt, der zwischen einer Verbindungsstange und der senkrechten Linie gebildet wird, wenn die Pressmaschine angetrieben wird, um eine Pendelbewegung auszuführen;
• 3A ist eine Zeichnung, die die Biegemomente M_L und M_R und dergleichen veranschaulicht, die auf die jeweiligen Spalten durch eine Kraft wirken, die in Querrichtung (nach links) drückt;
• 3B ist eine Zeichnung, die die Biegemomente M_L und M_R und dergleichen veranschaulicht, die auf die jeweiligen Spalten durch eine in Querrichtung (Rechtsrichtung) drückende Kraft wirken;
• 4 ist eine Zeichnung, die eine Kraft zum seitlichen Schieben des Schlittens erklärt;
• 5 ist eine Zeichnung, die eine Seitenfläche eines Dehnungsmessstreifen-Montageteils der Spalte auf der linken Seite darstellt;
• 6A ist eine Zeichnung, die die Verteilung einer Zug- und einer Biegedehnung auf das Dehnungsmessstreifen-Montageteil der Spalte auf der linken Seite darstellt;
• 6B ist eine Zeichnung, die eine Verteilung der Zugdehnung und der Biegedehnung auf das Dehnungsmessstreifen-Montageteil der Spalte auf der rechten Seite darstellt;
• 7A ist ein Wellenformdiagramm, das ein Netto-Presslastsignal F darstellt;
• 7B ist ein Wellenformdiagramm, das die Querbelastung F_side darstellt;
• 7C ist ein Wellenformdiagramm mit einem Biegemoment M;
• 7D ist ein Wellenformdiagramm mit den berechneten Werten ε_FLcal , ε_FRcal der Zugfestigkeit und den berechneten Werten ε_MLcal , ε_MRcal der im Dehnungsmessstreifen-Montageteil erzeugten Biegefestigkeit;
• 7E ist ein Wellenformdiagramm, das einen linken Messwert FL' des Pressteillastsignals, einen rechten Messwert F_R' des Pressteillastsignals, einen linken Berechnungswert F_L'_cal des Pressteillastsignals und einen rechten Berechnungswert F_R'_cal des Pressteillastsignals einschließlich Fehler aufgrund der Biegedehnung darstellt;
• 8 ist ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform des Presskraftmessgerätes einer Pressmaschine veranschaulicht;
• 9 ist ein Wellenformdiagramm, das einen linken Berechnungswert F_Lcal und einen rechten Berechnungswert F_Rcal eines vom Pressteillastrechner berechneten korrekten Pressteillastsignals und eine auf den Schlitten wirkende Pressteillast (1/2 der Ziehkissenlast) darstellt;
• 10 ist eine Zeichnung, die einen Zusammenhang zwischen der auf den Schlitten wirkenden Presslast und der Trägheitskraft des Schlittens erklärt;
• 11 ist ein Wellenformdiagramm, das in diesem Beispiel ein Schlittenträgheitskraftsignal G zeigt;
• 12 ist ein Blockdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel für die erste Ausführungsform der Presslastmessvorrichtung einer Pressmaschine darstellt;
• 13 ist eine Zeichnung, die die gleiche Pressmaschine wie in 1 veranschaulicht, eine spezifische Darstellung eines Falls, bei dem jeweils ein Paar Dehnungsmessstreifen an der linken und rechten Spalte der Pressmaschine befestigt sind;
• 14 ist eine Zeichnung, die eine Verteilung einer Zugdehnung (ε_FR ) und einer Biegedehnung (εM, - εM) im Dehnungsmessstreifen-Montageteil der Spalte auf der rechten Seite darstellt;
• 15 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform des Presskraftmessgerätes einer Pressmaschine veranschaulicht;
• 16 zeigt eine Wheatstone-Brückenschaltung, die auf den Dehnungsmessstreifen aufgebracht ist;
• 17 ist eine Zeichnung, die eine Wheatstone-Brückenschaltung veranschaulicht, die auf ein Paar der Dehnungsmessstreifen aufgebracht ist;
• 18 ist eine Zeichnung, die die gleiche Pressmaschine wie in 1 darstellt und insbesondere eine Einbaulage der Dehnungsmessstreifen zur Befestigung an der linken und rechten Spalte darstellt;
• 19 ist ein Blockdiagramm, das eine dritte Ausführungsform des Presskraftmessgerätes einer Pressmaschine veranschaulicht;
• 20 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Messung der Presslast für die Pressmaschine gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
• 21 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Messung der Presslast für die Pressmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform darstellt;
• 22 ist ein Flussdiagramm, das ein Presslastmessverfahren für die Pressmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt; und
• 23 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Messung der Presslast für die Pressmaschine gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Bevorzugte Ausführungsformen einer Presslastmessvorrichtung und eines Verfahrens für eine Pressmaschine nach der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
• 1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Pressmaschine, an der eine Presslastmessvorrichtung für eine Pressmaschine gemäß der Erfindung angebracht ist.
• Eine in 1 dargestellte Pressmaschine 100 ist eine Pressmaschine vom 1-Punkt-Typ, die konfiguriert ist, um den Schlitten 110 über eine Verbindungsstange 103 anzutreiben, bei der eine seitliche Presskraft auf den Schlitten 110 gemäß einem Winkel φ wirkt, der zwischen einer Bewegungsrichtung des Schlittens 110 (die vertikale Richtung in 1) und der Verbindungsstange 103 gebildet ist.
• Die Pressmaschine 100 weist eine Rahmenstruktur auf, die aus einem Bett 102, den linken und rechten Spalten 104L und 104R und einer Krone 106 besteht, die seitlich symmetrisch zu einer Mitte der Maschine ist. Jede der linken und rechten Spalten 104L und 104R in diesem Beispiel ist aus einem Plattenmaterial gebildet.
• Der Schlitten 110 wird durch Führungsabschnitte 108 geführt, die an den Spalten 104L und 104R vorgesehen sind, so dass er in vertikaler Richtung (senkrechte Richtung) beweglich ist. Der Schlitten 110 ist über eine Verbindungsstange 103 mit einer Kurbelwelle 112 verbunden, und eine Drehantriebskraft wird über eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung auf die Kurbelwelle 112 übertragen (von einem Schwungrad in einer Antriebsvorrichtung eines mechanischen Typs und von einem Servomotor in der Antriebsvorrichtung eines Servo-Typs, Untersetzungsgetriebe). Der Schlitten 110 wird in 1 durch die Drehung der Kurbelwelle 112 durch die Antriebsvorrichtung in vertikaler Richtung bewegt.
• Die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R werden an der linken und rechten Spalte 104L und 104R an den Innenflächen der jeweiligen Spalten 104L und 104R befestigt.
• Eine obere Form 120 ist auf dem Schlitten 110 montiert, und eine untere Form 122 ist auf einem Polster 107 auf dem Bett 102 montiert.
• Ein Rohlingshalter (eine Faltenhalteplatte) 130 ist zwischen der oberen Form 120 und der unteren Form 122 angeordnet, eine Unterseite davon wird von einem Polsterpolster (nicht dargestellt) über eine Vielzahl von Kissenstiften 132 getragen, und ein Rohling (ein Material) ist auf eine Oberseite des Rohlingshalters 130 aufgebracht.
• [Prinzip der Presslastmessung]
• Als nächstes wird das Prinzip der Presslastmessung beschrieben, das auf die Erfindung angewendet wird.
• Zunächst werden Parameter, Signale und Konstanten, die für eine Presslastmessung verwendet werden, wie folgt definiert.

f_L:

linke Pressteillast [kN]

f_R:

rechte Pressteillast [kN]

f:

Pressgesamtlast [kN]

F_L:

linkes Pressteillastsignal [kN].

F_R:

rechtes Pressteillastsignal [kN]

F:

Pressgesamtlastsignal [kN].

F_L':

linkes Pressteillastsignal mit einem Fehler [kN].

F_R':

rechtes Pressteillastsignal mit einem Fehler [kN].

F':

Pressgesamtlastsignal mit einem Fehler [kN].

S:

Schlittenpositionssignal [mm].

θ:

Kurbelwinkelsignal [Grad]

φ:

Winkelsignal zwischen einer Verbindungsstange mit einer senkrechten Linie [Grad].

ε_FL:

Dehnungssignal proportional zu F_L

ε_FR:

Dehnungssignal proportional zu F_R

ε_ML:

Biege-Dehnungssignal des Dehnungsmessstreifen-Montageteils der linken Spalte in Bezug auf die Querbelastung

ε_MR:

Biege-Dehnungssignal des Dehnungsmessstreifen-Montageteils der rechten Spalte in Bezug auf die Querbelastung

ε_TL:

linkes Dehnungssignal, das von einem Dehnungsmessstreifen erfasst wird.

ε_TR:

rechtes Dehnungssignal, das von einem Dehnungsmessstreifen erfasst wird.

K_εF:

Proportionalitätskonstante (Last-/Dehnungskalibrierungswert am unteren Totpunkt im Ruhezustand).

• Die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R erfassen Dehnungen, die in den Spalten 104L und 104R in Verbindung mit einer auf den Schlitten 110 wirkenden Presslast erzeugt werden.
• Eine Beziehung zwischen Dehnungen (Dehnungssignale, die die Dehnungen anzeigen), die von den Dehnungsmessstreifen 10L und 10R erfasst werden, und einer Presslast wird auf folgende Weise kalibriert. In einer Einstellphase der Pressmaschine 100 wird ein mittlerer Abschnitt des Schlittens mit einer Aufwärtskraft von einem Hydraulikzylinder, der auf dem Polster 107 platziert ist, mit einem klaren Wert nach oben gedrückt, während der Schlitten 110 im unteren Totpunkt steht. Bezüglich dieser Kraft des Hydraulikhebers wird jedes der von den Dehnungsmessstreifen 10L und 10R (über die jeweiligen Dehnungsverstärker) erfassten Dehnungssignale so kalibriert, dass es eine gleichmäßige Komponente der Kraft aufnimmt.
• Unter der Annahme, dass K_εF (kN) eine Proportionalitätskonstante ist, die nach der Kalibrierung die Belastungswerte für die jeweiligen Dehnungssignale der Dehnungsmessstreifen 10L und 10R erreicht, sind ε_TL und ε_TR Dehnungssignale, die von den Dehnungsmessstreifen 10L und 10R erfasst werden, und F_L' und F_R' (kN) Pressteillastsignale, wobei die Pressteillastsignale F_L' und F_R' die von den jeweiligen Spalten 104L und 104R der verwandten Technik (im Folgenden „Pressteillasten“ genannt) geteilte Presslast anzeigen, im Allgemeinen als [Ausdruck 1] und [Ausdruck 2] ausgedrückt werden.
• $${\text{F}}_{\text{L}}\text{'}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{TL}}$$

  

  $${\text{F}}_{\text{R}}\text{'}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{TR}}$$

  
• Alternativ, wenn das Dehnungssignal und das Lastsignal nicht in allen Lastbereichen direkt proportional zueinander sind, beispielsweise in einer Kalibrierungsphase, wird K_εF als Variablenwert für jeden Lastbereich berechnet.
• Die Pressmaschine 100 dieses Beispiels ist mit einem Servo-Ziehkissen („die cushion“) mit einer maximalen Kapazität von 300 kN ausgestattet. Eine Form (eine obere Form 120 und eine untere Form 122) zum Ziehen, die ein zylindrisches rotationssymmetrisches Produkt bildet, wurde auf einer Mitte der Maschine montiert, und in dem Zustand, in dem eine konstante Ziehkissenbelastung (Einstellung) 200 kN in der Nähe des unteren Totpunktes ohne Material (ohne Formgebung) aufgebracht wurde, die Kurbelwelle 112 zwischen konstanten zwei Winkeln umgekehrt wurde und um den unteren Totpunkt um etwa 14 mm geschwenkt (Pendelantrieb) wurde, ohne den Schlitten 110 in den oberen Totpunkt zurückzubringen.
• 2A bis 2E sind Wellenformdiagramme, die ein Kurbelwinkelsignal θ, ein Schlittenpositionssignal S, das die Position des Schlittens 110 angibt, ein Ziehkissenlastsignal, das die Ziehkissenbelastung angibt, bzw. die Pressteillastsignale F_L' und F_R', die unter Verwendung von [Ausdruck 1] und [Ausdruck 2] erhalten wurden, und das Winkelsignal φ (Grad), das einen Winkel angibt, der zwischen der Verbindungsstange 103 und der senkrechten Linie gebildet wird, wenn die Presse 100 angetrieben wird, um eine Pendelbewegung auszuführen.
• Das Kurbelwinkelsignal θ (2A) wiederholt eine Schwingung in einem Bereich von etwa ± 20 Grad gegenüber 180 Grad. Dementsprechend schwankt das Schlittenpositionssignal S (2B) zwischen dem unteren Totpunkt (0 mm) und etwa 13,8 mm. Das Ziehkissen-Lastsignal (2C) variiert um etwa ± 10 kN (± 5%) und arbeitet in diesem Bereich im Wesentlichen konstant in Abhängigkeit von der Einstellung der Ziehkissenbelastung 200 kN, einem Einfluss, der beim Start des Ziehkissens erzeugt wird (wenn der Schlitten 110 über die obere Form 120, den Rohlingshalter 130 und den Kissenstift 132 mit einem Kissenpolster kollidiert), oder einem Einfluss bei Vorhandensein eines Gesamtspalts der Pressmaschine 100 beim Umkehren der Kurbelwelle 112.
• Obwohl die Ziehkissenbelastung im Wesentlichen konstant wirkt, bleiben die in 2D dargestellten Pressteillastsignale F_L' und F_R' im unteren Totpunkt mit etwa 100 kN in Phase, ändern sich aber je nach Kurbelwellenwinkel θ (kleiner oder größer als 180 Grad) und Schlittenposition S (Änderung um etwa ± 30 kN (± 30%) gegenüber 100 kN).
• Der Grund, warum die Pressteillastsignale F_L' und F_R' auf diese Weise geändert werden, wird im Folgenden in der Reihenfolge beschrieben.
• Der zwischen der Verbindungsstange und der Senkrechten gebildete Winkel φ (Grad) kann mit [Ausdruck 3] aus dem Kurbelwellenwinkel θ, einem Kurbelradius r und der Verbindungsstangenlänge I berechnet werden.
• $$\mathrm{\phi =}{\text{sin}}^{-1}\left(\text{r}/\text{l}\cdot \text{sin}\left(\mathrm{\pi -\theta }\right)\right)$$

  
• Die 3A und 3B veranschaulichen die Biegemomente M_L und M_R und dergleichen, die auf die Spalten 104L und 104R durch eine seitliche Presskraft wirken. Man beachte, dass die 3A und 3B einen Fall darstellen, in dem der Kurbelwellenwinkel θ kleiner als 180 Grad ist und ein Fall, in dem der Kurbelwellenwinkel θ größer als 180 Grad ist.
• Wie in 4 dargestellt, wird unter der Annahme, dass F(kN) eine korrekte Presslast (Gesamtlast) ist, die senkrecht nach unten des Schlittens 110 aufgebracht wird, die Kraft F_side (kN), die den Schlitten 110 in Querrichtung (im Folgenden „Querlast“ genannt) entsprechend dem mit [Ausdruck 3] berechneten Winkel φ drückt, durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt : $${\text{F}}_{\text{side}}=\text{F}\cdot \text{tan}\mathrm{\phi }$$

  
• Außerdem kann das Biegemoment M (kNmm), das durch die Seitenlast F_side auf den Rahmen wirkt, unter Verwendung von [Ausdruck 6] unter Verwendung der Seitenlast F_side und des Abstands L (mm) zwischen der Kurbelwellenmitte und der Verbindungsstangenspitze (in Bezug auf einen gleitenden Drehpunkt), ausgedrückt in [Ausdruck 5], berechnet werden.
• $$\text{L}\mathrm{=}\text{r}\cdot \text{cos}\left(\mathrm{\pi -\theta }\right)+\text{I}\cdot \text{cos}\mathrm{\phi }$$

  

  $$\text{M}=\text{L}\cdot {\text{F}}_{\text{side}}$$

  
• Wie in den 3A und 3B dargestellt, wird das Biegemoment M, das durch die Presslast auf den Rahmen wirkt, erzeugt, um die gesamten Spalten zwischen der Krone 106 und dem Schlitten 110 zu biegen, und wird durch die linken und rechten Spalten 104L und 104R sowie die Form übertragen und durch das Bett 102 aufgehoben.
• Wie in den 3A und 3B dargestellt, sind die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R an den Innenflächen der linken und rechten Spalten 104L und 104R des Formmontageteils befestigt. Die auf die jeweiligen Spalten 104L und 104R übertragenen Biegemomente M_L und M_R (kNmm) können durch [Ausdrücke 7] bzw. [Ausdruck 8] unter Verwendung der jeweiligen Anteilsraten (Konstanten) k_ml und k_mr für das in [Ausdruck 6] ausgedrückte Biegemoment M ausgedrückt werden.
• $${\text{M}}_{\text{L}}={\text{k}}_{\text{ml}}\cdot \text{M}$$

  

  $${\text{M}}_{\text{R}}={\text{k}}_{\text{mr}}\cdot \text{M}$$

  
• Da die Pressmaschine 100 dieses Beispiels eine Rahmenstruktur in Quersymmetrie zur Mitte der Maschine aufweist und die Form symmetrisch in Quersymmetrie zur Mitte der Maschine montiert ist, sind die Konstanten k_ml und k_mr gleich einander und auch gleich den Biegemomenten M_L und M_R . Es ist vorzuziehen, dass die Konstanten k_ml und k_mr für die jeweiligen Formen (Steifigkeit und Lagerausgleich der Form) bestimmt werden.
• 5 veranschaulicht die Seitenfläche des Befestigungsteils des Dehnungsmessstreifen 10L der linken Spalte 104L. Man beachte, dass das Bezugszeichen 104a eine Öffnung in der Spalte 104L aus einem Plattenmaterial bezeichnet.
• In 5 kann unter der Annahme, dass t (mm) eine Plattendicke des Montageteils des Dehnungsmessstreifens 10L der Spalte 104L und a (mm) die Plattenbreite ist, eine Querschnittsfläche s (mm²) und ein sekundäres Querschnittsmoment I (mm⁴) des Montageteils der Spalte 104L mit [Ausdruck 9] bzw. [Ausdruck 10] ausgedrückt werden. Man beachte, dass [Ausdruck 9], [Ausdruck 10] und dergleichen auch für die rechte Spalte 104R festgelegt sind.
• $$\text{S}\mathrm{=}\text{a}\cdot \text{t}$$

  

  $$\text{I}\mathrm{=}\left(1/12\right)\cdot \text{a}\cdot {\text{t}}^3.$$

  
• 6A und 6B sind Zeichnungen, die die Verteilung der Zugdehnung und der Biegedehnung auf die Montageteile der Dehnungsmessstreifen 10L und 10R der linken und rechten Spalte 104L und 104R veranschaulichen.
• Es wird davon ausgegangen, dass E (kN/mm²) der Young-Modul (Längselastizitätsmodul) der Spalten 104L und 104R (Material) ist, und F_L und F_R korrekte Pressteillastsignale sind, und dass die durch die Pressteillasten F_L und F_R erzeugten Spannungen in den Spalten 104L und 104R gleichmäßig verteilt sind, berechnete Werte ε_FLcal und ε_FRcal der in den linken und rechten Dehnungsmessstreifen-Montageteilen durch F_L und F_R erzeugten Zugkräfte können mit [Ausdruck 11] und [Ausdruck 12] berechnet werden.
• $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{FLcal}}={\text{F}}_{\text{L}}/\left(2\text{sE}\right)$$

  

  $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{FRcal}}={\text{F}}_{\text{R}}/\left(2\text{sE}\right)$$

  
• Zu diesem Zeitpunkt kann die auf die Innenflächen der linken und rechten Spalten 104L und 104R wirkende Biegespannung ε_MLcal und ε_MRcal , die durch die zu diesem Zeitpunkt gleichzeitig auftretende Querbelastung F_side erzeugt wird, durch [Ausdrücke 12] und [Ausdruck 13] ausgedrückt werden, vorausgesetzt, dass die durch die Biegemomente M_L und M_R verursachten Biegespannungen in Breitenrichtung der Plattenbreite gleichmäßig verteilt sind.
• $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{MLcal}}=-{\text{M}}_{\text{L}}\cdot \text{t}/\left(4\text{EI}\right)$$

  

  $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{MRcal}}=+{\text{M}}_{\text{R}}\cdot \text{t}/\left(4\text{EI}\right)$$

  
• Wenn die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R kalibriert werden, beträgt die Querbelastung F_side 0 (M = (M_L = M_R =) 0) im unteren Totpunkt des Schlittens 110, und die Biegedehnung ε_MLcal und ε_MRcal werden in den Spalten 104L und 104R nicht erzeugt. Daher sind die von den linken und rechten Dehnungsmessstreifen 10L und 10R erfassten Dehnungen ε_TL und ε_TR gleich den Dehnungen ε_FL und εF_R , die durch die richtigen Pressteillastsignale F_L und F_R erzeugt werden. Da ε_FL und ε_FR in der Berechnung (theoretisch) ε_FLcal und ε_FRcal entsprechen, erfüllen die Proportionalitätskonstanten K_εF in [Ausdruck 1] und [Ausdruck 2] K_εF = 2sE im Vergleich zu [Ausdruck 1], [Ausdruck 2], [Ausdruck 10] und [Ausdruck 11].
• $${\text{F}}_{\text{L}}=2\text{sE}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{FLcal}}$$

  

  $${\text{F}}_{\text{R}}=2\text{sE}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{FRcal}}$$

  
• Werden jedoch die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R nach der Kalibrierung der Proportionalitätskonstante K_εF der Dehnungsmessstreifen 10L und 10R tatsächlich verwendet, werden in den Spalten 104L und 104R die Biegedehnung ε_MLcal und ε_MRcal erzeugt, mit Ausnahme des unteren Totpunktes des Schlittens 110. Daher umfassen die Pressteillastsignale (erste Pressteillastsignale) F_L'_cal und F_R'_cal Fehler, die durch den Einfluss der Biegedehnungen ε_MLcal und ε_MRcal verursacht werden, und können durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt werden.
• $${\text{F}}_{\text{L}}{\text{'}}_{\text{cal}}=2\text{sE}\cdot \left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{FLcal}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{MLcal}}\right)$$

  

  $${\text{F}}_{\text{R}}{\text{'}}_{\text{cal}}=2\text{sE}\cdot \left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{FRcal}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{MRcal}}\right)$$

  
• Wie in 6A und 6B dargestellt, sind die Biegedehnungen EMLcal und ε_MRcal , die auf die linken und rechten Spalten 104L und 104R wirken, 0 in Werten, die auf die Zentren (Neutralachsen) der jeweiligen Spalten 104L und 104R wirken, und die Innenflächen der Krümmungen sind die Maximalwerte in Druckrichtung (-) und die Außenflächen der Krümmungen sind die Maximalwerte in Zugrichtung (+).
• Eine Druckdehnung wird auf das Dehnungsmessstreifen-Montageteil der in 6A dargestellten linken Spalte 104L und eine Zugdehnung auf das Dehnungsmessstreifen-Montageteil der rechten Spalte 104R aufgebracht, wie in 6B dargestellt.
• In diesem Beispiel (die Form der Punktsymmetrie ist auf einer Mitte der Maschine montiert) und M_L und M_R sind gleichwertig, die Absolutwerte von ε_MLcal und ε_MRcal sind gleichwertig. Daher wird der folgende Ausdruck aus [Ausdruck 16] und [Ausdruck 17] gebildet.
• $${\text{F}}_{\text{L}}{\text{'}}_{\text{cal}}+{\text{F}}_{\text{R}}{\text{'}}_{\text{cal}}\left(=2\text{sE}\left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{FLcal}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{FRcal}}\right)={\text{F}}_{\text{L}}{+}_{\text{FR}}\right)=\text{F}$$

  
• Der [Ausdruck 18] zeigt, dass die Summe der Pressteillastsignale ein korrektes Presslastsignal ist.
• 7A ist ein Wellenformdiagramm, das ein Netto-Presslastsignal F (= F_L' + F_R') darstellt, das mit Hilfe von [Ausdruck 18] berechnet wurde. 7B ist ein Wellenformdiagramm, das die mit [Ausdruck 4] berechnete Querbelastung F_side darstellt, und 7C ist ein Wellenformdiagramm, das ein Biegemoment M zeigt, das mit [Ausdruck 6] berechnet wurde.
• 7D ist ein Wellenformdiagramm mit den berechneten Werten ε_FLcal , ε_FRcal der Zugdehnungen und den berechneten Werten ε_MLcal , ε_MRcal für die in den Dehnungsmessstreifen-Montageteilen erzeugte Biegedehnung für die Spalten 104L und 104R.
• Die berechneten Werte ε_FLcal und ε_FRcal der Zugverformung sind berechnete Werte, die von den Ausdrücken 10 und 11 berechnet wurden, basierend auf den Pressteillasten F_L und F_R , und die berechneten Werte ε_MLcal und ε_MRcal der Biegeverformung werden mit [Ausdruck 12] und [Ausdruck 13] basierend auf den Biegemomenten M_L und M_R berechnet. In diesem Beispiel, da F_L und F_R gleich sind, und somit ε_FLcal = ε_FRcal erfüllt ist.
• 7E ist ein Wellenformdiagramm, das einen linken Messwert F_L' des Pressteillastsignals, einen rechten Messwert F_R' des Pressteillastsignals und einen linken Berechnungswert F_L'_cal des Pressteillastsignals und einen rechten Berechnungswert F_R'_cal des Pressteillastsignals einschließlich Fehler aufgrund der Biegedehnung darstellt.
• F_L' und F_R' sind Messwerte, die mit [Ausdruck 1] bzw. [Ausdruck 2] berechnet wurden, und F_L'_cal und F_R'_cal sind berechnete Werte, die mit [Ausdruck 16] bzw. [Ausdruck 17] berechnet wurden.
• Wie in 7E dargestellt, sind der berechnete Wert und der Messwert der Pressteillastsignale links und rechts im Wesentlichen gleich.
• Auf diese Weise enthielten die Pressteillastsignal in der Presse vom 1-Punkt-Typ 100 durch die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R, die an der inneren (äußeren) Oberfläche der linken und rechten Spalten 104L und 104R befestigt waren, einen Fehler, der einem Einfluss der seitlich ausgeübten Presskraft entspricht, die den Schlitten 110 durch die Presslast drückt. Wenigstens der Winkel (φ) zwischen der Senkrechten und der Verbindungsstange 103 und ein Fehler, der dem Einfluss des Presslastsignals (F) entspricht, wurden berücksichtigt. Dieser Fehler führt dazu, dass der Benutzer versucht, das Verhältnis zwischen den Formeigenschaften und den verwechselten Werten der Presslast zu überprüfen und den Kredit des Herstellers der Presse zu umgehen.
• [Erste Ausführungsform der Presslastmessvorrichtung der Pressmaschine]
• 8 ist ein Blockdiagramm, das die erste Ausführungsform des Presslastmessvorrichtung einer Pressmaschine veranschaulicht.
• Eine Presslastmessvorrichtung 1-1 der Pressmaschine der ersten in 8 dargestellten Ausführungsform ist konfiguriert, um den Einfluss der Biegedehnungskomponenten zu eliminieren, die in den Dehnungen (Dehnungssignalen) enthalten sind, die von den jeweiligen an den jeweiligen Spalten angebrachten Dehnungsmessstreifen erfasst werden, um die den jeweiligen Spalten entsprechenden Pressteillasten genau zu messen und hauptsächlich die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R, einen Pressteillastrechner 12-1, einen Biegemomentrechner 14, einen Addierer 20 und einen Ausgangsabschnitt 22 zu umfassen.
• Die Dehnungsmessstreifen 10L und 10R sind an den linken und rechten Spalten 104L und 104R befestigt und geben Dehnungssignale ε_TL und ε_TR aus, die den Dehnungen der Montageflächen entsprechen, an den Pressteillastrechner 12-1.
• An weitere Eingaben des Pressteillastrechners 12-1 werden vom Biegemomentrechner 14 Signale angelegt, die die Biegemomente M_L und M_R anzeigen, die auf die jeweiligen Spalten 104L und 104R wirken.
• Ein Winkelsignal φ, das einen Winkel angibt, der zwischen der Verbindungsstange 103 und der von einem Winkeldetektor 16 erfassten senkrechten Linie gebildet wird, und ein Presslastsignal F, das ein grobes Pressgesamtlastsignal über einen Wahlschalter 18 angibt, werden dem Biegemomentrechner 14 hinzugefügt, und der Biegemomentrechner 14 berechnet die auf die jeweiligen Spalten 104L und 104R übertragenen Biegemomente M_L und M_R , ausgedrückt in [Ausdruck 7] bzw. [Ausdruck 8].
• Das Presslastsignal F wird in dieser Phase beispielsweise durch den Pressteillastrechner 12-1 auf Basis der Dehnungssignale ε_TL und ε_TR oder unter Berücksichtigung der Position der Werkzeuginstallation grob berechnet, oder wenn der Schlitten 110 beispielsweise eine Antriebsvorrichtung eines Servo-Typs ist, wird grob aus dem Gesamtantriebsmoment (Gesamtantriebsstrom), dem Untersetzungsverhältnis und dem Kurbelwinkelsignal θ des Servomotors berechnet.
• Der Wahlschalter 18 wählt ein an eine Eingangsklemme 1 angelegtes Presslastsignal F oder ein an eine Eingangsklemme 2 angelegtes Presslastsignal F und gibt das ausgewählte Presslastsignal F an den Biegemomentrechner 14 aus. Bei Verwendung des vom Pressteillastrechner 12-1 grob berechneten Presslastsignals F wählt der Wählschalter 18 das an die Eingangsklemme 1 angelegte Presslastsignal F aus, bei Verwendung des Presslastsignals F (beispielsweise das aus dem Gesamtantriebsdrehmoment, dem Untersetzungsverhältnis und dem Kurbelwinkelsignal θ des Servomotors grob berechnete Presslastsignal), das von den anderen Vorrichtungen verwendet wird, wählt der Wählschalter 18 das an die Eingangsklemme 2 angelegte Presslastsignal F.
• Hier kann das Biegemoment M in [Ausdruck 7] und [Ausdruck 8] mit [Ausdruck 6] berechnet werden, und die Seitenlast F_side und der Abstand L in [Ausdruck 6] können mit [Ausdruck 4] und [Ausdruck 5] berechnet werden, und das Presslastsignal F in [Ausdruck 4] kann mit [Ausdruck 18] berechnet werden.
• Weiterhin berechnet der Winkeldetektor 16 ein Winkelsignal φ, das einen Winkel angibt, der zwischen der Verbindungsstange 103 und der senkrechten Linie gebildet wird, indem er [Ausdruck 3] basierend auf dem Kurbelwellenwinkelsignal θ verwendet, das von einem Encoder (nicht dargestellt) zum Erfassen des Winkels der Kurbelwelle 112 eingegeben wird. Das Winkelsignal φ wird verwendet, wenn die Querbelastung F_side mit [Ausdruck 6] berechnet wird.
• Der Pressteillastrechner 12-1 (erster Pressteillastrechner) berechnet den linken Messwert F_L' und den rechten Messwert F_R' des Pressteillastsignals (erstes Pressteillastsignal) nach [Ausdruck 1] und [Ausdruck 2] basierend auf den Dehnungssignalen ε_TL und ε_TR , die von den Dehnungsmessstreifen 10L und 10R eingegeben werden. Der linke Messwert F_L' und der rechte Messwert F_R' umfassen Fehler, die durch die Biegedehnung ε_MLcal und ε_MRcal verursacht werden, wie in 7E dargestellt.
• Daher berechnet der Pressteillastrechner 12-1 (Fehlerrechner) die auf die Innenflächen der linken und rechten Spalten 104L und 104R wirkenden Biegedehnungsberechnungswerte ε_MLcal , ε_MRcal basierend auf den vom Biegemomentrechner 14 eingegebenen Biegemomenten M_L und M_R (siehe [Ausdruck 12], [Ausdruck 13]) und berechnet Fehler durch Biegemomente M_L und M_R basierend auf den berechneten Biegedehnungswerten ε_MLcal und ε_MRcal und der Proportionalitätskonstante.
• Der Pressteillastrechner 12-1 eliminiert einen Pressteillastfehler basierend auf dem Biegedehnungsberechnungswert ε_MLcal und ε_MRcal aus dem linken Messwert F_L' und dem rechten Messwert F_R' des Pressteillastsignals einschließlich Fehler und berechnet so den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal des korrekten Pressteillastsignals.
• Mit anderen Worten, der linke Berechnungswert F_Lcal und der rechte Berechnungswert F_Rcal des richtigen Pressteillastsignals können durch den folgenden Ausdruck berechnet werden.
• $${\text{F}}_{\text{Lcal}}={\text{F}}_{\text{L}}\text{'}-2\text{SE}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{MLcal}}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{TL}}-2\text{SE}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{MLcal}}$$

  

  $${\text{F}}_{\text{Rcal}}={\text{F}}_{\text{R}}\text{'}-2\text{SE}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{MRcal}}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{TR}}-2\text{SE}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{MRcal}}$$

  
• Der Teillastrechner 12-1 subtrahiert den Teillastfehler der Presse (2SE · ε_MLcal, 2SE · ε_MRcal) vom linken Messwert F_L' und dem rechten Messwert F_R' einschließlich Fehler basierend auf den Biegedehnungen, wie in [Ausdruck 19] und [Ausdruck 20] ausgedrückt, und berechnet den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal des korrekten Teillastsignals der Pressmaschine.
• 9 ist ein Wellenformdiagramm, das den linken Berechnungswert F_Lcal , den rechten Berechnungswert F_Rcal , der vom Pressteillastrechner 12-1 berechnet wurde, und die Pressteillast (1/2 der Ziehkissenlast), die auf den Schlitten 110 des richtigen Pressteillastsignals wirkt, darstellt.
• Wie in 9 dargestellt, sind der linke berechnete Wert und der rechte berechnete Wert des korrekten Pressteillastsignals im Wesentlichen gleichbedeutend mit der Hälfte der auf den Schlitten 110 wirkenden Presslast.
• Durch die Bereitstellung eines so korrekten Teillastsignals für die Presse an den Benutzer ist es möglich, den Benutzer bei der Überprüfung des Verhältnisses zwischen den Formeigenschaften und dem Teillastwert der Presse zu unterstützen, so dass die Toleranz des Herstellers der Presse (dediziert) erhalten bleibt.
• Der linke berechnete Wert F_Lcal und der rechte berechnete Wert F_Rcal des vom Pressteillastrechner 12-1 berechneten Pressteillastsignals werden an den Addierer 20 bzw. den Ausgangsabschnitt 22 ausgegeben.
• Der Addierer 20 addiert den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal der Pressteillastsignale, um die Summe (Gesamtsumme) des Pressteillastsignals an den Ausgangsabschnitt 22 als Presslastsignal F auszugeben.
• Der Ausgangsabschnitt 22 gibt das Presslastsignal F, den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal der Pressteillastsignale an eine Überwachungsvorrichtung, einen Drucker, eine Speichervorrichtung und dergleichen aus, ohne Abbildung, so dass dem Benutzer die richtigen Pressteillastsignale zur Verfügung gestellt werden können.
• Es ist zu beachten, dass der Teillastrechner 12-1 den linken Messwert F_L' und den rechten Messwert F_R' der Pressteillastsignale einschließlich der in [Ausdruck 19] und [Ausdruck 20] ausgedrückten Fehler berechnet und die Pressteillastfehler (2SE · ε_MLcal, 2SE · ε_MRcal) aufgrund der Biegedehnungen vom linken Messwert F_L' und dem rechten Messwert F_R' subtrahiert, um den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal des richtigen Pressteillastsignals zu berechnen. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der Pressteillastrechner 12-1 kann konfiguriert werden, um die Fehler, die durch die in den Dehnungssignalen ε_TL und ε_TR enthaltenen Biegedehnungen verursacht werden, zu korrigieren und den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal des richtigen Pressteillastsignals basierend auf den Dehnungssignalen ε_TL und ε_TR nach der Kalibrierung zu berechnen.
• Mit anderen Worten, der Pressteillastrechner 12-1 kann einen Biegedehnungsrechner umfassen, der konfiguriert ist, um die berechneten Biegedehnungswerte ε_MLcal und ε_MRcal unter Verwendung von [Ausdruck 12] und [Ausdruck 13] basierend auf den Biegemomenten M_L und M_R , die auf die jeweiligen Spalten 104L und 104R wirken, zu berechnen, und eine Dehnungsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um die für die jeweiligen Spalten berechneten Werte der Biegedehnung ε_MLcal und ε_MRcal aus den von den Dehnungssensoren 10L und 10R erfassten Dehnungssignalen ε_TL und ε_TR zu eliminieren, um die kalibrierten Dehnungssignale zu berechnen, so dass der Pressteillastrechner 12-1 nach der Kalibrierung die Dehnungssignale ε_TL und ε_TR erzeugt, wobei die durch die Biegedehnungen verursachten Fehler eliminiert werden und aus den erzeugten Dehnungssignalen den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal der richtigen Pressteillastsignale berechnet.
• [Auswirkungen von Trägheitskräften wie vom Schlitten]
• Wenn der Schlitten der Pressmaschine aufgrund eines Einflusses einer Trägheitskraft des Schlittens oder dergleichen beschleunigt oder verzögert wird, können die korrekten Pressteillastsignale nicht gemessen werden, insbesondere und bei einer großen Pressmaschine mit einer großen Masse des Schlittens oder dergleichen erscheint der Einfluss der Trägheitskraft des Schlittens oder dergleichen (Schlittenträgheitskraft) besonders.
• 10 ist eine Zeichnung, die einen Zusammenhang zwischen der auf den Schlitten 110 wirkenden Presslast und der Trägheitskraft des Schlittens erklärt.
• In 10 ist unter der Annahme, dass M (kg) eine Masse des Elements wie der Schlitten 110 und die obere Form 120 ist, die mit dem Schlitten 110 verbunden ist, α (= d²S/dt²) eine zunehmende Beschleunigung, und ein Trägheitskraftsignal G (kN) ist ein Produkt aus der Masse M und der Beschleunigung α mit einem umgekehrten Vorzeichen, kann das Trägheitskraftsignal G durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt werden.
• $$\text{G}=-\text{M}\cdot \mathrm{\alpha }\cdot \mathrm{1}{\mathrm{0}}^{-6}=-\text{M}\cdot \left({\text{d}}^2\text{S}/{\text{dt}}^2\right)\cdot {10}^{-6}$$

  
• Unter der Annahme, dass f1 und f2 (kN) die richtigen Pressteillasten sind, ist f (= f₁ + f₂) die richtige Presslast und g(kN) die Schlittenträgheitskraft, die Pressteillasten einschließlich der Schlittenträgheitskraft g sind f1' und f2' (kN), und die Presslast einschließlich der Schlittenträgheitskraft g ist f'(= f₁' + f₂' = f - g).
• Mit anderen Worten, in der Presse wird ein Teil der Presslast von der gleitenden Trägheitskraft g und der Rest von der Antriebskraft (die Kraft, den Schlitten vom Schwungrad bei der mechanischen Ausführung und vom Servomotor bei der Servoausführung über das Untersetzungsgetriebe oder den Kurbeltrieb anzutreiben) f'(=f₁' + f₂') des Schlittens 110 getragen. Das heißt, f' ist kleiner als f um einen kleineren Betrag als g.
• Bei einer großen Pressmaschine, bei der die Masse M, wie beispielsweise ein Schlitten, groß ist, beispielsweise 90.000 kg (etwa 100 t), kann die gleitende Trägheitskraft g nicht ignoriert werden (sollte nicht ignoriert werden).
• Unter der Annahme, dass der Einfluss der gleitenden Trägheitskraft g auf die linken und rechten Spalten 104L und 104R gleichermaßen ausgeübt wird, können der linke berechnete Wert F_Lcal und der rechte berechnete Wert F_Rcal des korrekten Pressteillastsignals durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt werden, indem G/2, das die Hälfte des mit [Ausdruck 21] berechneten Schlittenträgheitskraftsignals G ist, von [Ausdruck 19] und [Ausdruck 20] abgezogen wird.
• $${\text{F}}_{\text{Lcal}}\mathrm{=}{\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{TL}}-2\text{SE}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{MLcal}}-\text{G}/2$$

  

  $${\text{F}}_{\text{Rcal}}\mathrm{=}{\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{TR}}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{TR}}-2\text{SE}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{MRcal}}-\text{G}/2$$

  
• 11 ist ein Wellenformdiagramm, das das Schlittenträgheitskraftsignal G im vorliegenden Beispiel darstellt. Da das Schlittenträgheitskraftsignal G während der Verzögerung des Schlittens senkrecht nach unten gerichtet ist, sind der linke Berechnungswert F_Lcal und der rechte Berechnungswert F_Rcal des mit [Ausdruck 22] und [Ausdruck 23] berechneten Pressteillastsignals während der Verzögerung des Schlittens größer als der linke Berechnungswert F_Lcal und der rechte Berechnungswert F_Rcal der mit [Ausdruck 19] und [Ausdruck 20] berechneten Pressteillastsignale.
• Da die Pressmaschine klein ist, die Masse des Schlittens oder dergleichen klein ist und die Beschleunigung in der Nähe des unteren Totpunktes (Geschwindigkeitsänderung) gering ist, beträgt das in den Teillastsignalen der linken und rechten Pressmaschine enthaltene Schlittenträgheitskraftsignal G(G/2) etwa 1% der in 9 dargestellten Teillastsignale der rechten und linken Presse und ist nicht so weit, dass es das Teillastsignal der Pressmaschine beeinflusst. Im Falle der großen Pressmaschine und der 1-Punkt-Pressmaschine ist jedoch die Korrektur auf der Grundlage des Trägheitskraftsignals G gemäß [Ausdruck 22] und [Ausdruck 23] wirksam.
• [Geändertes Beispiel für die erste Ausführungsform der Presslastmessvorrichtung der Pressmaschine]
• 12 ist ein Blockdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel für die erste Ausführungsform der Presslastmessvorrichtung einer Pressmaschine darstellt. Man beachte, dass in 12 Teile, die der Presslastmessvorrichtung 1-1 der Pressmaschine der ersten in 8 dargestellten Ausführungsform gemeinsam sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und eine detaillierte Beschreibung entfällt.
• Die Presslastmessvorrichtung 1-1" der Pressmaschine nach dem modifizierten Beispiel der in 12 dargestellten ersten Ausführungsform unterscheidet sich von der Presslastmessvorrichtung 1-1 der Pressmaschine der in 8 dargestellten ersten Ausführungsform hauptsächlich dadurch, dass ein Trägheitskraftrechner 30 hinzugefügt wird.
• Der Trägheitskraftrechner 30 berechnet das Trägheitskraftsignal G unter Verwendung von [Ausdruck 21] basierend auf der Beschleunigung α des Schlittens 110. Die Beschleunigung α kann durch zweifache Differenzierung des Schlittenpositionssignals S erreicht werden. Obwohl die Masse M ein voreingestellter Wert sein kann, ist es beim Austausch der auf dem Schlitten 110 zu montierenden oberen Form 120 vorzuziehen, dass die Masse M durch die Masse der ausgetauschten oberen Form eingestellt wird.
• Der Teillastrechner 12-1' berechnet den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal des richtigen Teillastsignals der Presse basierend auf [Ausdruck 22] und [Ausdruck 23]. Mit anderen Worten, der Pressteillastrechner 12-1' unterscheidet sich vom Pressteillastrechner 12-1 der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Korrektur durch das Schlittenträgheitskraftsignal G durchgeführt wird.
• [Zweite Ausführungsform der Presslastmessvorrichtung der Pressmaschine]
• 13 ist eine Zeichnung, die die Pressmaschine 100 identisch mit der in 1 dargestellten Pressmaschine 100 darstellt, insbesondere eine Vielzahl von Paaren (zwei Paare in diesem Beispiel) von Dehnungsmessstreifen, die an einer Vielzahl (zwei in diesem Beispiel) von Spalten 104L und 104R einer Pressmaschine 100 befestigt sind.
• Wie in 13 dargestellt, sind ein Paar Dehnungsmessstreifen 10LL und 10LR auf der linken Seite an beiden Seiten einer neutralen Oberfläche (Neutralachse) 104N einer linken Spalte 104L und ein Paar Dehnungsmessstreifen 10RL und 10RR auf der rechten Seite an beiden Oberflächen einer neutralen Achse 104N einer rechten Spalte 104R befestigt.
• 14 veranschaulicht die Verteilung der Zugdehnung (ε_FR ) und der Biegedehnungen (ε_MR, - ε_MR) in den Dehnungsmessstreifen-Montageteilen der Spalte 104 R auf der rechten Seite.
• Unter der Annahme, dass ε_FL und ε_FR die Zugdehnungen sind, die in den Dehnungsmessstreifen-Montageteilen der linken und rechten Spalten 104L und 104R durch das linke Pressteillastsignal F_L und das rechte Pressteillastsignal F_R und ε_ML erzeugt werden, und ε_MR sind jeweils Absolutwerte der Biegedehnungen, die in den Dehnungsmessstreifen-Montageteilen der linken und rechten Spalten 104L und 104R durch wenigstens das Presslastsignal F und den zwischen Pleuel 103 und der senkrechten Linie gebildeten Winkel φ erzeugt werden, die vom Dehnungsmessstreifenpaar 10LL und 10LR auf der linken Seite erfassten Dehnungssignale ε_TLL und ε_TLR und die vom Dehnungsmessstreifenpaar 10RL und 10RR auf der rechten Seite erfassten Dehnungssignale ε_TRL und ε_TRR können durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt werden.
• $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TLL}}={\mathrm{\epsilon }}_{\text{FL}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{ML}}$$

  

  $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TLR}}={\mathrm{\epsilon }}_{\text{FL}}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{ML}}$$

  

  $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TRL}}={\mathrm{\epsilon }}_{\text{FR}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{MR}}$$

  

  $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TRR}}={\mathrm{\epsilon }}_{\text{FR}}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{MR}}$$

  
• Wenn hier [Ausdruck 24] und [Ausdruck 25] in Bezug auf die Spalte 104L auf der linken Seite hinzugefügt werden und [Ausdruck 26] und der [Ausdruck 27] in Bezug auf die Spalte 104R auf der rechten Seite hinzugefügt werden, erhält man die folgenden Ausdrücke.
• $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TLL}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{TLR}}=\left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{FL}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{ML}}\right)+\left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{FL}}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{ML}}\right)=2\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{FL}}$$

  

  $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TRL}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{TRR}}=\left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{FR}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{ML}}\right)+\left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{FR}}-{\mathrm{\epsilon }}_{\text{ML}}\right)=2\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{FR}}$$

  
• [Ausdruck 28] und [Ausdruck 29] bedeuten, dass, wenn die von dem Paar von Dehnungsmessstreifen, die an jeder der linken und rechten jeweiligen Spalten angebracht sind, erfassten Dehnungssignale addiert werden, die Biegedehnung aufgehoben wird.
• Daher kann das richtige Teillastsignal F_L der linken Pressmaschine und das richtige Teillastsignal F_R der rechten Pressmaschine durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt werden.
• $${\text{F}}_{\text{L}}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot \left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{TLL}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{TL}}\text{R}\right)/2$$

  

  $${\text{F}}_{\text{R}}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot \left({\mathrm{\epsilon }}_{\text{TRL}}+{\mathrm{\epsilon }}_{\text{TR}}\text{R}\right)/2$$

  
• K_εF ist jedoch eine Proportionalitätskonstante, die die Belastungswerte für die jeweiligen Dehnungssignale nach der Kalibrierung der jeweiligen Dehnungsmessstreifen erreicht, die beim Aufwärtsdrücken eines mittleren Abschnitts des Schlittens durch einen auf das Polster 107 aufgesetzten Hydraulikzylinder und beim Kalibrieren der jeweiligen von den Dehnungsmessstreifen (über die jeweiligen Dehnungsverstärker) erfassten Dehnungssignale gegen die Presskraft (mit einem klaren Wert) erreicht werden, um eine gleichmäßige Kraftkomponente zu tragen, während der Schlitten 110 in einer Einstellphase der Pressmaschine am unteren Totpunkt steht.
• 15 ist ein Blockdiagramm, das eine zweite Ausführungsform der Presskraftmessvorrichtung einer Pressmaschine veranschaulicht. Man beachte, dass in 15 die Teile, die der Presslastmessvorrichtung 1-1 der Pressmaschine der ersten in 8 dargestellten Ausführungsform gemeinsam sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und eine detaillierte Beschreibung entfällt.
• Die Presslastmessvorrichtung 1-2 der Pressmaschine gemäß der in 15 dargestellten zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Presslastmessvorrichtung 1-1 der Pressmaschine der in 8 dargestellten ersten Ausführungsform hauptsächlich dadurch, dass eine Vielzahl von Paaren (zwei Paare in diesem Beispiel) der Dehnungsmessstreifen 10LL und 10LR sowie der Dehnungsmessstreifen 10RL und 10RR bereitgestellt werden, während der Biegemomentrechner 14 eliminiert wird.
• Das Dehnungsmessstreifenpaar 10LL und 10LR, das an der Spalte 104L auf der linken Seite angebracht ist, gibt die erfassten Dehnungssignale ε_TLL und ε_TLR an den Pressteillastrechner 12-2 aus, und das Dehnungsmessstreifenpaar 10RL und 10RR, das an der Spalte 104R auf der Lichtseite angebracht ist, gibt das Dehnungssignal ε_TRL und ε_TRR an den Pressteillastrechner 12-2 aus.
• Der Dehnungsmessstreifen 10LL bildet die Wheatstone-Brückenschaltung, wie in 16 dargestellt, und kann das Dehnungssignal ε_TLL erfassen.
• Die in 16 dargestellte Wheatstone-Brückenschaltung umfasst einen Widerstand RLL zum Erfassen der Dehnung und drei Festwiderstände R. Eine konstante Spannung E wird an die Brücke angelegt, und von der Brücke wird eine Spannung e_LL entsprechend dem Widerstandswert RLL (der Widerstandswert und der Name des Widerstandes werden beide als RLL bezeichnet) ausgegeben, die sich entsprechend der Dehnung der Montagefläche des Dehnungsmessstreifens 10LL ändert. Man beachte, dass im Falle einer Dehnung von 0 der Widerstandswert RLL gleich dem Widerstandswert R des Festwiderstandes R und die Spannung e_LL gleich 0 ist.
• Der Dehnungsmessstreifen 10LL gibt ein Dehnungssignal ε_TLL aus, das der Spannung e_LL entspricht. Andere Dehnungsmessstreifen 10LR, 10RL und 10RR bilden ebenfalls die in 16 dargestellte Wheatstone-Brückenschaltung und können Dehnungssignale ε_TLR und ε_TRL sowie ε_TRR ausgeben.
• Der Teillastrechner 12-2 fügt die vom Dehnungsmessstreifenpaar 10LL und 10LR ausgegebenen Dehnungssignale ε_TLL und ε_TLR zu den Dehnungssignalen ε_TLL und ε_TLR hinzu und berechnet das korrekte Teillastsignal F_Lcal der linken Presse basierend auf dem addierten Dehnungssignal, wie in [Ausdruck 30] ausgedrückt. Ebenso addiert der Pressteillastrechner 12-2 das Dehnungssignal ε_TRL und ε_TR R, die vom Dehnungsmessstreifenpaar 10RL und 10RR ausgegeben werden, zum Dehnungssignal ε_TR L, ε_TRR und berechnet das richtige rechte Pressteillastsignal F_Rcal basierend auf dem addierten Dehnungssignal, wie in [Ausdruck 31] ausgedrückt.
• 17 ist eine Zeichnung, die eine Wheatstone-Brückenschaltung veranschaulicht, die auf ein Paar der Dehnungsmessstreifen 10LL und 10LR aufgebracht ist.
• In der in 17 dargestellten Wheatstone-Brückenschaltung sind die Widerstände R_LL/2 und R_LR/2 eines Dehnungsmessstreifenpaares 10LL und 10LR in Reihe geschaltet. Die Widerstandswerte R_LL/2 und R_LR/2 der Widerstände R_LL/2 und R_LR/2 des Dehnungsmessstreifen-Paares 10LL und 10LR im Ausgangszustand sind 1/2 der Widerstandswert R des Festwiderstandes R der Wheatstone-Brückenschaltung.
• Der Spannungs-e_L -Ausgang der in 17 dargestellten Wheatstone-Brückenschaltung wird zu einem Dehnungssignal ε_FL , das proportional zum Teillastsignal F_L der linken Pressmaschine ist. Mit anderen Worten, nach der in 17 dargestellten Wheatstone-Brückenschaltung ist die Addition der vom Pressteillastrechner 12-2 hinzugefügten Dehnungssignale ε_TLL und ε_TLR gleichbedeutend mit der Fertigstellung zum Zeitpunkt der Ausgabe aus dem Wheatstone-Brückenkreis. Ebenso kann die Addition der vom Teillastrechner 12-2 der Pressmaschine hinzugefügten Dehnungssignale ε_TRL und ε_TRR durch eine Wheatstone-Brückenschaltung erfolgen.
• [Dritte Ausführungsform der Presslastmessvorrichtung der Pressmaschine]
• 18 veranschaulicht eine Pressmaschine 100, die mit der in 1 dargestellten Pressmaschine 100 identisch ist, und insbesondere die Einbaulagen der Dehnungsmessstreifen 12L und 12R, die an der linken und rechten Spalte 104L und 104R befestigt sind, unterscheiden sich von denen der Dehnungsmessstreifen 10L und 10R, die an den linken und rechten Spalten 104L und 104R der in 1 dargestellten Pressmaschine 100 befestigt sind.
• Wie in 18 dargestellt, sind die Dehnungsmessstreifen 12L und 12R an den neutralen Achsen 104N entlang der neutralen Achsen 104N der Oberflächen befestigt, die die neutralen Oberflächen der linken und rechten Spalte 104L bzw. 104R schneiden.
• Unter der Annahme, dass ε_FL und ε_FR die Zugdehnungen sind, die in den Dehnungsmessstreifen-Montageteilen der linken und rechten Spalten 104L und 104R durch das linke Pressteillastsignal F_L und das rechte Pressteillastsignal F_R erzeugt werden, können das vom Dehnungsmessstreifen 12L auf der linken Seite erfasste Dehnungssignal ε_TL und das vom Dehnungsmessstreifen 12R auf der rechten Seite erfasste Dehnungssignal ε_TR durch die folgenden Ausdrücke dargestellt werden.
• $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TL}}={\mathrm{\epsilon }}_{\text{FL}}$$

  

  $${\mathrm{\epsilon }}_{\text{TR}}={\mathrm{\epsilon }}_{\text{FR}}$$

  
• [Ausdruck 32] und [Ausdruck 33] bedeuten, dass die Biegedehnung nicht auf die Dehnungssignale ε_TL und ε_TR angewendet wird, die von den Dehnungsmessstreifen 12L und 12R der linken und rechten Spalte 104L und 104R erfasst werden.
• Das heißt, da die Dehnungsmessstreifen 12L und 12R auf der neutralen Achse 104N befestigt sind, in der die Biegedehnungen (proportional zur Biegespannung) der jeweiligen Spalten, auf die Biegemomente wirken, zu 0 werden, wird keine Biegedehnung erfasst.
• Daher können das Teillastsignal F_L der linken Presse und das Teillastsignal F_R der rechten Presse durch die folgenden Ausdrücke dargestellt werden.
• $${\text{F}}_{\text{L}}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{TL}}$$

  

  $${\text{F}}_{\text{R}}={\text{K}}_{\mathrm{\epsilon }\text{F}}\cdot {\mathrm{\epsilon }}_{\text{TR}}$$

  
• K_εF ist jedoch eine Proportionalitätskonstante, die den Lastwert für das jeweilige Dehnungssignal der kalibrierten Dehnungsmessstreifen erreicht.
• Dieses Verfahren umfasst nicht das Verfahren zur Beseitigung des Einflusses der auf die jeweiligen Spalten 104L und 104R wirkenden Biegedehnung und verbessert entsprechend die Messgenauigkeit der jeweiligen Pressteillastsignale.
• 19 ist ein Blockdiagramm, das eine dritte Ausführungsform der Presskraftmessvorrichtung einer Pressmaschine veranschaulicht. Man beachte, dass in 19 die Teile, die der Presslastmessvorrichtung 1-2 der Pressmaschine der in 15 dargestellten zweiten Ausführungsform gemeinsam sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
• Die Presslastmessvorrichtung 1-3 der Pressmaschine gemäß der in 19 dargestellten dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Presslastmessvorrichtung 1-2 der Pressmaschine der in 15 dargestellten zweiten Ausführungsform hauptsächlich dadurch, dass die Dehnungsmessstreifen 12L und 12R an den neutralen Achsen 104N der jeweiligen Spalten 104L und 104R anstelle der beiden Paare der Dehnungsmessstreifen 10LL und 10LR sowie der Dehnungsmessstreifen 10RL und 10RR angebracht sind.
• Die an den neutralen Achsen 104N der linken und rechten Spalte 104L und 104R angebrachten Dehnungsmessstreifen 12L und 12R geben die erfassten Dehnungssignale ε_TL und ε_TR an den Pressteillastrechner 12-3 der Presse aus.
• Man beachte, dass die jeweiligen Dehnungsmessstreifen 12L und 12R, wie in 16 dargestellt, eine Wheatstone-Brückenschaltung bilden und die Dehnungssignale ε_TL und ε_TR erfassen können.
• Wie in [Ausdruck 34] und [Ausdruck 35] ausgedrückt, berechnet der Pressteillastrechner 12-3 das richtige linke Pressteillastsignal F_Lcal und das richtige rechte Pressteillastsignal F_Rcal basierend auf den Dehnungssignalen ε_TL und ε_TR , die von den Dehnungsmessstreifen 12L und 12R ausgegeben werden.
• Es ist zu beachten, dass in der Presslastmessvorrichtung 1-2 der Pressmaschine der zweiten Ausführungsform und der Presslastmessvorrichtung 1-3 der Pressmaschine der dritten Ausführungsform die Korrektur durch das Schlittenträgheitskraftsignal G in gleicher Weise durchgeführt werden kann wie die Presslastmessvorrichtung 1-1' der Pressmaschine gemäß dem modifizierten Beispiel der in 12 dargestellten ersten Ausführungsform, wenn das korrekte linke Pressteillastsignal F_Lcal und das richtige rechte Pressteillastsignal F_Rcal berechnet werden.
• [Presslastmessverfahren der Pressmaschine der ersten Ausführungsform]
• 20 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Messung der Presslast für die Pressmaschine gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Es ist zu beachten, dass das Presslastmessverfahren der Pressmaschine der ersten Ausführungsform ein Verfahren ist, das der Presslastmessvorrichtung 1-1 der Pressmaschine der ersten in 8 dargestellten Ausführungsform entspricht.
• In 20 gibt der Pressteillastrechner 12-1 die Dehnungssignale ε_TL und ε_TR von den Dehnungsmessstreifen 10L und 10R ein, die an den linken und rechten Spalten 104L und 104R befestigt sind (Schritt S10). Der Pressteillastrechner 12-1 berechnet das Presslastsignal F, das eine grobe Summe des gesamten Presslastsignals basierend auf den Eingangsdehnungssignalen ε_TL und ε_TR anzeigt (Schritt S11).
• Gleichzeitig gibt der Biegemomentrechner 14 das Winkelsignal φ ein, das den zwischen der Verbindungsstange 103 und der Senkrechten zum Winkelsensor 16 gebildeten Winkel und das Presslastsignal F das in Schritt S11 berechnete Pressgesamtlastsignal anzeigt (Schritt S12). Der Biegemomentrechner 14 berechnet auf der Grundlage dieser Eingaben die auf die Rahmen wirkenden Biegemomente M und berechnet die auf die jeweiligen Spalten 104L und 104R übertragenen Biegemomente M_L und M_R mit [Ausdruck 7] und [Ausdruck 8] auf der Grundlage der berechneten Biegemomente M (Schritt S14).
• Basierend auf den vom Biegemomentrechner 14 eingegebenen Biegemomenten M_L und M_R berechnet der Teillastrechner 12-1 der Presse den berechneten Biegedehnungswert ε_MLcal und ε_MRcal , der mit [Ausdruck 12] und [Ausdruck 13] auf die Innenflächen der linken und rechten Spalten 104L und 104R wirkt, und berechnet weiterhin den linken berechneten Wert F_Lcal , und den rechten berechneten Wert F_Rcal des richtigen Pressteillastsignals mit den Fehlern, die durch die durch die unter Verwendung von [Ausdruck 19] und [Ausdruck 20] beseitigten Biegedehnungen verursacht wurden, basierend auf den Dehnungssignalen ε_TL und ε_TR und den von den Dehnungsmessstreifen 10L und 10R eingegebenen Biegedehnungsberechnungswerten ε_MLcal und ε_MRcal (Schritt S16).
• Der Addierer 20 addiert den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal der Pressteillastsignale, um die Summe (Gesamtsumme) des Pressteillastsignals als Presslastsignal F zu berechnen (Schritt S18).
• Der Ausgangsabschnitt 22 gibt das Presslastsignal F, den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal der Presslastsignale an eine Überwachungsvorrichtung, einen Drucker, eine Speichervorrichtung und dergleichen aus, nicht dargestellt, so dass dem Benutzer die richtigen Pressteillastsignale zur Verfügung gestellt werden können (Schritt S20).
• Die Prozessreihe von Schritt S10 bis Schritt S20 wird mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt, wobei das Presslastsignal F, der linke Berechnungswert F_Lcal und der rechte Berechnungswert F_Rcal der Pressteillastsignale, die sich kurzzeitig in Echtzeit ändern, erfasst werden können.
• [Presskraftmessverfahren der Pressmaschine nach modifiziertem Beispiel der ersten Ausführungsform]
• 21 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Messung der Presslast für die Pressmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform darstellt.
• Das Presslastmessverfahren der Pressmaschine des modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform ist ein Verfahren, das der Presslastmessvorrichtung 1-1' der Pressmaschine des modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform entspricht, wie in 12 dargestellt. Man beachte, dass in 21 Teile, die denjenigen in der in 20 dargestellten ersten Ausführungsform gemeinsam sind, mit den gleichen Schrittnummern gekennzeichnet sind, wobei eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
• Ein modifiziertes Beispiel für die in 21 dargestellte erste Ausführungsform unterscheidet sich von der in 20 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass die Schritte S50 und S52 hinzugefügt werden und die Verarbeitung von Schritt S54 anstelle von Schritt S16 der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
• In 21 gibt der Trägheitskraftrechner 30 eine Beschleunigung α des Schlittens 110 (Schritt S50) ein. Die Beschleunigung α kann durch zweifache Differenzierung des Schlittenpositionssignals S erreicht werden. Der Trägheitskraftrechner 30 berechnet das Trägheitskraftsignal G basierend auf dem Schlitten 110, der dem Schlitten 110 zugeordneten Masse M der oberen Form 120 und der Eingabebeschleunigung α mit [Ausdruck 21] (Schritt S52).
• Der Teillastrechner 12-1' berechnet den linken Berechnungswert F_Lcal und den rechten Berechnungswert F_Rcal des richtigen Teillastsignals der Presse basierend auf [Ausdruck 22] und [Ausdruck 23]. Mit anderen Worten, der Pressteillastrechner 12-1' unterscheidet sich vom Pressteillastrechner 12-1 der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Korrektur durch das Schlittenträgheitskraftsignal G durchgeführt wird (Schritt S54).
• Wenn die Pressmaschine groß dimensioniert und 1-Punkt-Typ ist, ist die Korrektur aufgrund der Trägheitskraft des Schlittens wirksam.
• [Presslastmessverfahren der Pressmaschine der zweiten Ausführungsform]
• 22 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Messung der Presslast für die Pressmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
• Es ist zu beachten, dass das Presslastmessverfahren der Pressmaschine der zweiten Ausführungsform ein Verfahren ist, das der Presslastmessvorrichtung 1-2 der Pressmaschine der zweiten Ausführungsform entspricht, wie in 15 dargestellt. In 22 werden Teile, die dem Flussdiagramm der in 20 dargestellten ersten Ausführungsform gemeinsam sind, mit den gleichen Schrittnummern bezeichnet, wobei eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
• In 22 empfängt der Pressteillastrechner 12-2 die Dehnungssignale ε_TLL und ε_TLR sowie die Dehnungssignale ε_TRL und E_TLL von einem Paar Dehnungsmessstreifen 10LL und 10LR, die an der Spalte 104L auf der linken Seite montiert sind, und einem Paar Dehnungsmessstreifen 10RL und 10RR, die an der Spalte 104R auf der rechten Seite befestigt sind (Schritt S30).
• Der Pressteillastrechner 12-2 erzeugt ein Dehnungssignal (2 · ε_TL ), das durch Hinzufügen des Dehnungssignalpaares ε_TLL und ε_TLR und Eliminieren der Biegedehnungen erhalten wird, und erzeugt ebenfalls ein Dehnungssignal (2 · ε_TR), das durch Hinzufügen des Dehnungssignalpaares ε_TRL und ε_TLL und Eliminieren der Biegedehnungen (Schritt S32) erhalten wird, und berechnet das richtige linke Pressteillastsignal F_Lcal und das richtige rechte Pressteillastsignal F_Rcal basierend auf dem zusätzlichen Dehnungssignal (2 · ε_TL) und dem zusätzlichen Dehnungssignal (2 · ε_TR) (Schritt S16).
• [Presslastmessverfahren der Pressmaschine der dritten Ausführungsform]
• 23 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Messung der Presslast für die Pressmaschine gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
• Es ist zu beachten, dass das Presslastmessverfahren der Pressmaschine der dritten Ausführungsform ein Verfahren ist, das der Presslastmessvorrichtung 1-3 der Pressmaschine der dritten Ausführungsform entspricht, wie in 19 dargestellt. In 23 werden Teile, die dem Flussdiagramm der in 20 dargestellten ersten Ausführungsform gemeinsam sind, mit den gleichen Schrittnummern bezeichnet, wobei eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
• In 23 gibt der Teillastrechner 12-3 der Presse die Dehnungssignale ε_TL und ε_TR von den linken und rechten Dehnungsmessstreifen 12L und 12R ein (Schritt S40).
• Da der Dehnungsmessstreifen 12L auf der Neutralachse 104N der Spalte 104L auf der linken Seite und der Dehnungsmessstreifen 12R auf der Neutralachse 104N der rechten Spalte 104R befestigt ist, wirkt die durch das auf den Rahmen wirkende Biegemoment M verursachte Biegedehnung nicht auf die von den Dehnungsmessstreifen 12L und 12R erfassten Dehnungssignale ε_TL und ε_TR .
• Basierend auf den Dehnungssignalen ε_TL und ε_TR , die von den Dehnungsmessstreifen 12L und 12R eingegeben werden, berechnet der Teillastrechner 12-3 das linke Pressteillastsignal F_Lcal und das rechte Pressteillastsignal F_Rcal mit [Ausdruck 34] und [Ausdruck 35] (Schritt S42). Mit anderen Worten, der Teillastrechner 12-3 kann das richtige Teillastsignal F_Lcal der linken Presse und das richtige Teillastsignal F_Rcal der rechten Presse berechnen, ohne die Berechnung zur Beseitigung der Biegedehnung durchzuführen.
• [Andere]
• Obwohl die Pressmaschine dieser Ausführungsform zwei linke und rechte Spalten umfasst, ist die Erfindung auf Pressmaschinen mit mehr als zwei Spalten anwendbar, wobei in diesem Fall auch die Dehnungsmessstreifen an den jeweiligen Spalten der Vielzahl von Spalten befestigt werden müssen.
• Obwohl ein Fall als Beispiel beschrieben wurde, in dem der Schlitten geschwenkt und damit angetrieben wird, um eine Pendelbewegung um den unteren Totpunkt um etwa 14 mm zu erreichen, ohne den Schlitten in den oberen Totpunkt zurückzubringen, gilt die Erfindung nicht nur für die anzutreibende Pressmaschine zur Durchführung der Pendelbewegung.
• Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es versteht sich von selbst, dass verschiedene modifizierte Beispiele gemacht werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP H0655300 [0002, 0003, 0007, 0014]

Claims (10)

1. Presskraftmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) vom 1-Punkt-Typ, die konfiguriert ist, um einen Schlitten (110) über eine Verbindungsstange (103) anzutreiben, wobei die Presskraftmessvorrichtung (1) umfasst: eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen (10), die an einer Vielzahl von Spalten (104) der Pressmaschine (100) befestigt sind, wobei die Vielzahl von Dehnungsmessstreifen (10) konfiguriert ist, um entsprechende Dehnungen zu erfassen, die in der Vielzahl von Spalten (104) in Verbindung mit einer auf den Schlitten (110) wirkenden Presslast erzeugt werden, einen Biegemomentrechner (14), der konfiguriert ist, um Biegemomente zu berechnen, die auf jeweilige Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) wirken, basierend auf einem Winkel, der zwischen einer Bewegungsrichtung des Schlittens (110) und der Verbindungsstange (103) gebildet wird, und einen Pressteillastrechner (12), der konfiguriert ist, um jeweils Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) entsprechen, wobei ein Einfluss von Biegedehnungskomponenten aus den Pressteillasten eliminiert wird, basierend auf den Dehnungen, die von den Dehnungsmessstreifen (10) erfasst werden, die an den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) befestigt sind, und den Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten (104) wirken, wobei der Einfluss der Biegedehnungskomponenten durch die in den erfassten Dehnungen enthaltenen Biegemomente verursacht wird.
2. Presslastmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) nach Anspruch 1, wobei der Biegemomentrechner (14) auf die jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) einwirkende Biegemomente basierend auf einem Winkel berechnet, der zwischen der Bewegungsrichtung des Schlittens (110) und der Verbindungsstange (103) und den in Bewegungsrichtung des Schlittens (110) wirkenden Presslasten gebildet ist.
3. Presslastmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Pressteillastrechner (12) umfasst: einen ersten Pressteillastrechner (12), der konfiguriert ist, um die ersten Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) entsprechen, basierend auf den Dehnungen, die von den Dehnungsmessstreifen (10) erfasst werden, die an den jeweiligen Spalten (104) befestigt sind; und einen Fehlerrechner, der konfiguriert ist, um Fehler zu berechnen, die durch die in den Teillasten der ersten Presse enthaltenen Biegemomente verursacht werden, basierend auf Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten (104) für die jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) wirken, wobei der Pressteillastrechner (12) die für die jeweiligen Spalten (104) berechneten Fehler aus den ersten für die jeweiligen Spalten (104) berechneten Pressteillasten eliminiert, um die den jeweiligen Spalten (104) entsprechenden Pressteillasten zu berechnen.
4. Presslastmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Pressteillastrechner (12) umfasst: . einen Biegedehnungsrechner (14), der konfiguriert ist, um Biegedehnungen zu berechnen, die durch die Biegemomente verursacht werden, die in den Dehnungen enthalten sind, die durch die an den jeweiligen Spalten (104) angebrachten Dehnungsmessstreifen (10) erfasst werden, basierend auf den Biegemomenten, die auf die jeweiligen Spalten (104) für die jeweiligen Spalten (104) wirken; und eine Dehnungsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um kalibrierte Dehnungen zu berechnen, indem die für die jeweiligen Spalten (104) berechneten Biegedehnungen aus den von den an den jeweiligen Spalten (104) angebrachten Dehnungsmessstreifen (10) erfassten Dehnungen entfernt werden, wobei die den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) entsprechenden Pressteillasten basierend auf den berechneten Dehnungen der jeweiligen Spalten (104) nach der Kalibrierung berechnet werden.
5. Presskraftmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) vom 1-Punkt-Typ, die konfiguriert ist, um einen Schlitten (110) über eine Verbindungsstange (103) anzutreiben, wobei die Presskraftmessvorrichtung (1) umfasst: eine Vielzahl von Paaren von Dehnungsmessstreifen (10), die jeweils an einer Vielzahl von Spalten (104) der Pressmaschine (100) befestigt sind und konfiguriert sind, um Dehnungen zu erfassen, die in der Vielzahl von Spalten (104) in Verbindung mit einer auf den Schlitten (110) wirkenden Presslast erzeugt werden, wobei die Vielzahl von Paaren von Dehnungsmessstreifen (10) an beiden Oberflächen der jeweiligen Spalten (104) mit Zwischenschaltung von neutralen Oberflächen befestigt ist; und einen Pressteillastrechner (12), der konfiguriert ist, um Dehnungen, die von einem Paar von Dehnungsmessstreifen (10) erfasst werden, die den jeweiligen Spalten (104) entsprechen, aus der Vielzahl von Paaren von Dehnungsmessstreifen (10) zu addieren und Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) entsprechen, basierend auf den addierten Dehnungen.
6. Die Presslastmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) nach Anspruch 5, des Weiteren umfassend eine Wheatstone-Brückenschaltung, die konfiguriert ist, um Spannungen auszugeben, die den hinzugefügten Spannungen entsprechen, wobei die Wheatstone-Brückenschaltung Widerstände des Paares von in Reihe geschalteten Dehnungsmessstreifen (10) umfasst und die Widerstände des Paares von Dehnungsmessstreifen (10) Widerstandswerte in einem Anfangszustand aufweisen, die ein halber Widerstandswert eines festen Widerstands der Wheatstone-Brückenschaltung sind.
7. Presskraftmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) vom 1-Punkt-Typ, die konfiguriert ist, um einen Schlitten (110) über eine Verbindungsstange (103) anzutreiben, wobei die Presskraftmessvorrichtung (1) umfasst: eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen (10), die jeweils an einer Vielzahl von Spalten (104) der Pressmaschine (100) befestigt sind und konfiguriert sind, um Dehnungen zu erfassen, die in der Vielzahl von Spalten (104) gemäß einer auf den Schlitten (110) wirkenden Presslast auftreten, wobei die Vielzahl von Dehnungsmessstreifen (10) jeweils auf einer neutralen Achse entlang einer neutralen Achse einer Ebene, die sich mit einer neutralen Oberfläche der jeweiligen Spalten (104) schneidet, befestigt sind; und einen Pressteillastrechner (12), der konfiguriert ist, um Pressteillasten zu berechnen, die den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) entsprechen, basierend auf den Dehnungen, die von den Dehnungsmessstreifen (10) erfasst werden, die an den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) befestigt sind.
8. Presslastmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, des Weiteren umfassend einen Addierer (20), der konfiguriert ist, um eine gesamte Pressteillast als Presslast zu berechnen.
9. Presslastmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) nach Anspruch 8, des Weiteren umfassend einen Ausgangsabschnitt (22), der konfiguriert ist, um die für die jeweiligen Spalten (104) berechneten Pressteillasten oder die Pressteillasten und die Presslast auszugeben.
10. Presslastmessvorrichtung (1) für eine Pressmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, des Weiteren umfassend: einen Trägheitskraftrechner (30), der konfiguriert ist, um eine Trägheitskraft zu berechnen, die proportional zu einem Produkt aus einer Masse des Schlittens (110) und einem mit dem Schlitten (110) verbundenen Element ist, und eine Beschleunigung in der Bewegungsrichtung des Schlittens (110) durch einen Trägheitskraftrechner (30), wobei der Pressteillastrechner (12) eine auf die jeweiligen Spalten (104) wirkende Trägheitskraft aus der berechneten Trägheitskraft aus den jeweiligen Spalten (104) der Vielzahl von Spalten (104) entsprechenden Pressteillasten eliminiert und dadurch die Pressteillasten weiter kalibriert.

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