DE2143669A1

DE2143669A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Freiformschmieden

Info

Publication number: DE2143669A1
Application number: DE19712143669
Authority: DE
Inventors: Robert Henry Sheffield York; Rüssel John Patrick Unstone Sheffield; Middleton Anthony Edward Sheffield York; Harrison (Großbritannien)
Original assignee: Davy and United Engineering Co. Ltd., Sheffield, York (Großbritannien)
Priority date: 1970-09-03
Filing date: 1971-09-01
Publication date: 1972-03-09
Also published as: JPS531220B1; GB1317302A; US3750436A

Description

D I PL.-1 N G. GÜNTHER E:S £Μ F-Ü η R DIPL-INQ. DIETER K.SPEISER

Aktenzeichen: Neuanmeldung 28 BREMEN

B0RGERMEI8TER-SMIDT-8TR.

Anmeldername: DAVY AND UNITED ENGINEERING COMP. (trinidad-haus)

TELEFON: (0421) Ι1ί»77 TELEQRAMME: FERHOPAT

BREMER BANK 1001072

_ _ _ ,_ POSTSCHECK HAMBURQ 255767

• UNS. ZEICHEN: D 115

datum: 31. August 1971

DAVY AND UNITED ENGINEERING COMPANY LIMITED, Prince of Wales Road, Sheffield S 9 4ex, Yorkshire (England)

Verfahren und Vorrichtung zum Freiformschmieden

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Freiformschmieden, insbesondere eine aus einer Schmiedepresse, einem Manipulator zum Handhaben eines Werkstückes und einem Regelsystem zur Steuerung der Manipulatorbewegungen in Übereinstimmung mit dem Pressenbetrieb bestehende Schmiedevorrichtung.

Ein Schmiedemanipulator ist ein Fahrzeug, mit dessen Hilfe sich ein Werkstück während einer Schmiedeoperation halten und handhaben läßt. Dieses Fahrzeug besteht üblicherweise aus einem schienengeführten Wagen, der einen Greifer mit einem Backenpaar zum Ergreifen eines Endes des Werkstückes trägt. Der Greifer läßt sich relativ cum Wagen in der Längsrichtung vertikal, d.h. parallel zur Bewegung des Wagens, bewegen und drehen. Das Schmieden des Werkstückes wird durch eine Serie von 0perationezyklen der Presse bewirkt; während jedes Zyklus wird das Werkstück so gehalten, daß es nur über einen Teil seiner Länge auf die gewünschten Dimensionen geschmiedet wird. Nach jedem Schlag bzw. jeder Schlagserie wird das Werkstück mittels des Manipulators derart in Längsrichtung

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bewegt, daß ein anderer Teil des Werkstückes der Presse dargeboten wird. Die Zykluszeit der Schmiedepresse ist die Periode zwischen dem Beginn der Abwärtsbewegung zweier aufeinander folgender Pressenzyklen. Während dieser Periode muß die Presse geschlossen werden, um den Schmiedeschlag zu bewirken, anschließend wieder geöffnet werden, um das Werkstück freizugeben, und es muß das Werkstück beschleunigt werden, um es in Längsrichtung um die erforderliche Schlagdistanz zu verschieben, bevor die Presse wieder schließt.

Da der Manipulator ein massives Fahrzeug ist, ist es nur durch den Einsatz eines extrem kräftigen Antriebes möglich, ihn und das Werkstück ausreichend schnell zu beschleunigen, um Verlängerungen der Zykluszeit der Presse zu vermeiden. Es wurde daher vorgeschlagen, den Manipulatorwagen derart mit einer konstanten Geschwindigkeit anzutreiben, daß er sich in der Zyklusperiode um die Schlagdistanz weiterbewegt; in dieser Zeit wird das Werkstück von der Presse erfaßt, während der Greifer ¹Jfreigleitet" und anschließend relativ zum Wagen in eine Bezugsposition zurückkehrt, sobald das Werkstück von der Presse freigegeben wird. Dieser Rücklauf des Greifers läßt sich durch zwischen dem Greifer und dem Wagen angeordnete Federn bewirken; vorzugsweise wird der Greifer jedoch mit Hilfe hydraulischer Zylinder o.dgl. angetrieben.

Bei diesem bekannten Vorschlag kehrt der Greifer einfach auf dem Wagen in eine Bezugsposition zurück und bewegt sich dann mit der Wagengeschwindigkeit weiter, bis das Werkstück die Schlagdistanz zurückgelegt hat. Infolge der relativ niedrigen Wagengeschwindigkeit können Verzögerungen bei der Bewegung des Werkstückes entstehen, so daß die Zyklusperiode der Presse verlängert wird. Ferner ist erforderlich, daß der Operateur die Geschwindigkeit des Manipulatorwagens exakt so steuert, daß der Manipulator

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in der Zyklueperiode der Presse die Schlagdistanz durchläuft, wobei die Zyklusperiode von der gewünschten Durchdringung und dem Schlag der Werkzeuge auf das Werkstück abhängt.

Aufgabe der Erfindung ist, den Greifer beim Durchlaufen der Schlagdistanz unabhängig vom Wagen anzutreiben. Da die gesamte Schlagdistanz mit der hohen Greifergeschwindigkeit "durchlaufen wird, läßt sich die schmiedefreie Zeit reduzieren und die Schmiedezyklusperiode entsprechend verkürzen. Der Wagen kann seine Bewegung durch die Schlagdistanz außerhalb der schmiedefreien Zeit beginnen und beenden, so daß die Wagengeschwindigkeit keine kritische Größe darstellt; die einzige Forderung ist, daß die Schlagdistanz in der Zyklusperiode durchquert werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Schmieden eines Werkstückes mit einer Serie von über die Länge des Werkstückes verteilten Schlägen vorgeschlagen, bei dem das Werkstück von einem relativ zum Manipulatorwagen in Längsrichtung bewegbaren Manipulatorgreifer getragen wird, der mit einem intermittierend betätigbaren Längeantrieb ausgerüstet ist; bei dem der Wagen zur Presse hin oder von der Presse weg die Schlagdistans innerhalb der Zyklusperiode durchläuft; bei dem. der Greifer während der Zeit, in der das Werkstück von der Presse frei ist, relativ zum Wagen in der gleichen Richtung wie der Wagen angetrieben wird, so daß seine Geschwindigkeit relativ zum Boden höher ist als die Geschwindigkeit des Wagens, wobei die Bewegung des Greifers relativ zum Boden gemessen wird; bei dem der Antrieb des Greifers in dieser Richtung beendet wird, wenn er die Schlagdistanz durchlaufen hat; und bei dem der Greifer anschließend bis zur nächsten schmiedefreien Periode relativ zum Boden stationär gehalten wird.

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Ferner wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß eine aus einer Schmiedepresse, einem Manipulator und einem Regelsystem bestehende Schmiedevorrichtung vorgeschlagen. Der Manipulator besitzt einen Wagen mit einem intermittierend betätigbaren Antrieb, einen von dem Wagen getragenen Greifer und einen Antrieb zur Bewegung des Greifers relativ zum Wagen in Längsrichtung. Das Regelsystem besitzt Einrichtungen zur Messung der Bewegung des Wagens und des Greifers relativ zum Boden; es aktiviert während jedes Schmiedezyklus den Wagenantrieb, so daß der Wagen die erforderliche Schlagdistanz durchläuft; es aktiviert während der schmiedefreien Periode jedes Schmiedezyklus den Greiferantrieb, so daß der Greifer die Schlagdistanz relativ zum Boden in der gleichen Richtung wie der Wagen, jedoch mit einer höheren Geschwindigkeit, durchläuft; und es hält in der verbleibenden Zeit jedes Schmiedezyklus den Greifer relativ zum Boden weitgehend stationär.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ausführlich beschrieben. Ee zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schmiedepresse und eines erfindungsgemäßen Manipulators; "

Fig. 2A, 2B und 20 ein Blockschaltbild einer Äusführungsform eines erfindungsgemäßen Regelsystems zur Steuerung der Presse und des Manipulators;

Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltung des Manipulators;

Fig. 4 die erfindungsgemäßen Bewegungen von Manipulator-Wagen und -Greifer;

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Pig. 5 die erfindungsgemäße Bewegung des Greifers relativ zum Wagen;

Pig. 6A, 6B und 6 C den zeitlichen Verlauf der Pressenge scliwindigkeit, der Greifer- und Wagen-Geschwindigkeiten und der Greifergeschwindigkeit relativ zum Wagen;

Pig. 7A, 7B und 70 den zeitlichen Verlauf der Wagen- und der Greifer-Geschwindigkeit in drei verschiedenen Situationen.

Gemäß Pig. 1 besteht eine erfindungsgemäße Schmiedevorrichtung aus einer Schmiedepresse 12 und einem Manipulator 13 zum Halten und Handhaben des Werkstückes während des Schmiedens. Die Schmiedepresse 12 besitzt eine Grundplatte 14, ein auf vier Säulen 16 gelagertes feststehendes Querhaupt 15 und ein entlang der Säulen 16 gleitendes, bewegliches Querhaupt 17. Das feststehende Querhaupt 15 trägt den Pressenbär 18. Ein feststehendes unteres Werkzeug, z.B. ein Amboß 19, ist auf der Grundplatte 14 befestigt, während an dem beweglichen Querhaupt 17 ein oberes Werkzeug 20 befestigt ist. Die Presse 12 ist ferner mit Rückstellzylindern 21 zum Heben des Querhauptes 17 ausgerüstet. Der Pressenbär 18 und die Rückstellzylinder 21 werden, gesteuert von einer Regelung 23, von einer Pressenantriebseinheit 22 mit Flüssigkeit versorgt. Ein zwischen der Grundplatte 14 und dem Querhaupt 17 angeordneter Impulsgenerator 24 erzeugt für jede Bewegungseinheit des Querhaufctes 17 einen Impuls und überträgt die Impulse auf ein Zweirichtungszähler 25. Der Stand des Zählers 25 wird erhöht, wenn sich das Querhaupt 17 von der Grundplatte 14 wegbewegt, und erniedrigt, wenn sich das Querhaupt in der entgegengesetzten Richtung bewegt.

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Der Manipulator 13 besitzt einen mittels Rädern 31 auf Schienen 32 laufenden Wagen 30. Der Wagen 30 trägt mit Hilfe von Hebeln 33A einen Greifer 33, der mit Backen 34 zum Ergreifen eines Werkstückes ausgerüstet ist. Die Höhe des Greifers 33 läßt sich, mittels eines Hydraulikzylinders 35 verstellen; seine Position relativ zur Längsrichtung des Wagens 30 läßt sich mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 36 einstellen. Der Wagen 30 wird in Längsrichtung von einem Hydraulikmotor 37 angetrieben, der ein mit einer zwischen den Schienen 31 angeordneten Zahnstange kämmendes Ritzel 38 treibt. Der Zylinder 36 ist mit einem Greifeij-Lagengeber 40 (Pig· 2 und 3) gekuppelt, lter Hydraulikmotor 37 ist mit einem je Bewegungseinheit des Wagens einen Impuls erzeugenden Digital-Lagengeber 41: gekuppelt.

Gemäß Pig, 3 besitzt die Regelung des Hydraulikmotors 37 und des Hydraulikzylinders 36 eine regelbare Förderpumpe 4-2, die den Hydraulikmotor 37 über ein Richtungsventil 43 und ein zweites Ventil 44 versorgt. Der Hydraulikzylinder 36 besitzt eine eigene Hydraulikdruckquelle 45, die über ein Rücksteuerventil und ein zweites Richtungsventil 47 den Zylinder 36 auf gegenüberliegenden Seiten seines Kolbens versorgt.

Es sind zwei Betriebsarten möglich:

(1) Die Ventile 43 und 47 sind entsprechend der Bewegungsrichtung aktiviert; das Ventil 44 ist aktiviert und das Ventil 46 verbleibt in der dargestellten Position. Unter diesen Bedingungen sind die beiden Hydraulikstellglieder - der Motor 37 und der Zylinder 36 in Reihe mit der Pumpe 30 verbunden, so daß der mit dem Kolben des Hydraulikzylinders 36 verbundene Greifer 33 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Wa-

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gen 30, jedoch in entgegengesetzter Richtung, angetrieben wird; dadurch verharrt der Greifer 33 stationär im Raum.

(2) Das Ventil 46 ist aktiviert, während das Ventil 44 in die dargestellte Position zurückgekehrt ist. Die Ventile 43 und 47 sind entsprechend der Bewegungsrichtung aktiviert. Unter diesen Bedingungen gelangt die Flüssigkeit der Pumpe 42 nicht zu den Hydraulikstellgliedern 36 und 37, während der Hydraulikzylinder und der Hydraulikmotor 37 parallel an der Quelle 45 liegen. Der Sreifer 33 wird nun von der Hydraulikquelle 45 angetrieben und der Wagen 30 erhält eine die Reaktion der Greiferbeschleunigung ausgleichende Gegenbeschleunigung.

Das Werkstück wird mit einer Reihe von Schlagen entlang seiner Länge geschmiedet, wobei es während der schmiedefreien Perioden jeweils die vorgeschriebene Schlagdistanz durchläuft, d.h. während der Perioden zwischen auf einanderfolgenden Schlägen, während der das Werkstück nicht von den Werkzeugen 19 und 20 festgehalten wird. Das in Pig. 2 dargestellte Regelsystem bewirkt diese Bewegung des Werkstückes dadurch, daß es die Bewegung des Wagens 30 einleitet, bevor das Werkstück von den Werkzeugen und 20 vollständig freigegeben worden ist; daß es die Bewegung des Greifers 33 einleitet, sobald das Werkstück von den Werkzeugen freigegeben worden ist und den Greifer 33 mit einer höheren Geschwindigkeit durch die Schlagdistanz bewegt als den Wagen 30, so daß er den Wagen überholt; daß es den Greifer 33 stationär im Raum hält, während der Wagen 30 aufholt und seine Bewegung durch die Schlagdietanz beendet; und daß es die Wagenbewegung beendet, bis für die nächste schmiedefreie Periode die nächste Folge benötigt wird.

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Das Schmiederegelsystem ist in bekannter Weise aufgebaut, es enthält drei Vergleichseinheiten 50, 51 und 52 auf die der Stand des Zählers 25 übertragen wird. Ein die erforderliche Schlaganzahl der Presse repräsentieren-: des Referenzsignal wird von einem Gerät 55 erzeugt und auf die Vergleichseinheit 50 übertragen. Das Ausgangssignal der Vergleichseinheit 50 wird über einen Leiter 54 auf den Regler 23 übertragen, um die Aufwärtsbewegung der Presse zu beenden. Ein auf eine erforderliche Anzahl eingestelltes Gerät 55 erzeugt ein Referenzsignal und überträgt es auf die Vergleichseinheit 51. Die Vergleichseinheit 51 überträgt über einen Leiter 56 ein Ausgangssignal auf den Regler 23, um die Presse am Ende der Annäherungsbewegung zu verlangsamen. Ein auf die erforderliche Schmiededicke des Werkstückes eingestelltes Gerät 57 überträgt ein entsprechendes Referenzsignal auf die Vergleichseinheit 52. Die Vergleichseinheit 52 überträgt über einen Leiter 58 ein Ausgangssignal, um die weitere Abwärtsbewegung der Presse zu stoppen.

Der Schmiedezyklus wird dufcrch die Aktivierung eines Leiters 60 und durch die Betätigung eines Schmiede-Hebels oder -Pedales 61 eingeleitet. Durch den letzten Vorgang wird über einen Leiter 62 ein Dauersignal und über einen Leiter 63 ein Impuls übertragen. Die Leiter 60 und 62 sind mit einem UND-Glied 64 verbunden, dessen Ausgangssignal über einen Leiter 65 übertragen wird, um die Pumpe 42 (Fig. 3)und die Ventile 43 und 47 zu betätigen. Der Leiter 63 ist mit einem ODER-Glied 66 verbunden, dessen Ausgangssignal eine Logikschaltung 67 aktiviert und über einen Leiter 68 auf den Regler 23 übertragen wird, um die Abwärtsbewegung der Presse einzuleiten.

Die Presse setzt ihre Abwärtsbewegung fort, bis die Vergleichseinheit 51 Gleichheit zwischen dem Stand des Zählers 25 und dem im Gerät 55 eingestellten Sollwert feet-

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stellt. Daraufhin wird über den Leiter 56 ein Impuls übertragen, um von der schnellen Abwärtsbewegung auf die während der Schmiedeoperation tatsächlich angewendete langsame Abwärtsbewegung der Presse umzuschalten. Wenn das Werkstück auf die erforderliche Größe gedrückt worden ist, überträgt die Vergleichseinheit 52 ein Signal über den Leiter 58, daß(l.)die weitere Abfahrtsbewegung der Presse beendet und die Aufwärtsbewegung einleitet ;(2.)über einen Leiter 70 auf die Logigschaltung 67 übertragen wird, um eine Hubschaltung 71 zu aktivieren, die bewirkt, daß der Greifer 33 angehoben wird, um das Werkstück von dem Amboß 19 freizuheben; (3.)über einen Leiter 73 auf eine zweite Logikschaltung 74 übertragen wird, die über einen Leiter 75. ein Ausgangssignal zu den Magnetventilen 43 und 44 überträgt. Dadurch wird bewirkt, daß sich der Wagen 30 mit vorgegebener Geschwindigkeit von der Schmiedepresse 13 weg bewegt, während der Greifer 33 in Längsrichtung stationär im Raum gehalten wird;(4.)wird das Signal über einen Leiter 76 auf eine Verzögerungs schaltung 77 übertoagen,die nach einem für die vertikale Rückkehr des Greifers 33 in seine Bezugsposition ausreichenden Zeitintervall ein Signal auf eine weitere Logikschaltung 78 überträgt; daraufhin überträgt die Logik-Bchaltung 78 über einen Leiter 80 ein Signal, um das Ventil 46 zu aktivieren und das Ventil 44 zu entaktivieren (Pig. 2). Dadurch wird der Greifer 33 derart beschleunigt, daß er eine hohe, von der Presse weggerichtete Geschwindigkeit erhält.

Die erforderliche Schlagdistanz bzw. der "translatorische Bewegungeschritt" wird an einem Schalter 81 eingestellt, der ein die Schlagdistanz repräsentierendes Ausgangssignal gleichzeitig auf zwei Addierwerke 82 und 83 überträgt. An einem zweiten Schalter 79 wird eine der jeweiligen gewählten Greifergeschwindigkeit zugeordnete Überschreitung eingestellt; sein Ausgangssignal wirkt auf ein Addierwerk

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82. Wenn der Schmiedehebel 61 betätigt wird, wirkt der über den Leiter übertragene Impuls auf die Logikschaltung 78, um ein Tor 84 zu öffnen und einen Greiferweg-Zähler 85 auf die Summe der Schalter 79 und 81 zu setzen.

Bas Ausgangssignal des Greifer-Lagengebers 40 wird auf einen Analog-Digital-Umformer 86 übertragen, dessen Digital-Ausgang auf ein Serienregister 87 wirkt. Auf gleiche Art w^.rkt der Ausgangs impuls des Digital-Lagengebers 41 über eine Richtungs-Logikschaltung 88 auf das Serienregister 87, dessen die Bewegung des Greifers relativ zum Boden repräsentierendes Ausgangssignal auf das Zählwerk 85 wirkt, um fortschreitend seinen aus dem Addierwerk 82 übernommenen Stand zu erniedrigen. Der Stand des Zählwerkes 85 wird über einen Leiter 90 in eine Vergleichseinheit 91 übertragen, in die ebenfalls der Ausgang des Schalters 79 übertragen wird. Wenn der Stand des Zählwerkes 85 durch die Bewegung des Greifers 33 relativ zum Boden auf die am Schalter 79 eingestellte Überschreitungsdistanz reduziert worden ist, überträgt die Vergleichseinheit 91 über einen Leiter 89 ein Signal zur Logikschaltung 78, um das am Leiter 80 anstehende Signal zu löschen und dadurch das Magnetventil 46 zu entaktivieren und das Magnetventil 44 zu aktivieren.Dadurch wird die Plussigkeitsversorgung von der Quelle 45 zum Zylinder 36 unterbrochen, so daß der Greifer 33 relativ zum Wagen 30 mit der gleichen Geschwindigkeit, jedoch der Bewegungsrichtung des Wagens entgegengesetzt angetrieben wird, wodurch der Greifer 33 relativ zum Boden stationär bleibt.

Beim Empfang des Gleichheitssignales über den Leiter 89 wird von der Logikschaltung 79 ein Signal zum Tor 84 übertragen, um erneut die Summe der Schlagdistanz und der Überschreitungsdistanz in das Zählwerk 85 zugetragen. Wenn der Greifer die Überschreitungsdistanz durchläuft, wird

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der Stand deß Zählwerkes 85 auf den Wert der Schlagdistanz reduziert. Dadurch legt bei der ersten Bewegung der Greifer eine Strecke zurück, die gleich der Summe aus der Schlagdistänz und der Überschreitungsdistanz ist, bei den nachfolgenden Bewegungen durchläuft er jedoch nur die Schlagdistanz.

Während dies geschieht, setzt der Wagen 30 durch die Wirkung der von der Pumpe 42 dem Hydraulikmotor 37 zugeführten Flüssigkeit seine Rückwärtsbewegung fort;.diese Bewegung wird von einer Wagenüberwachungsschaltung gemessen. Diese Schaltung besitzt einen Zähler 92, der die Ausgangsimpulse der Logikschaltung 88 empfängt. An einem weiteren Schalter 93 wird die bei der jeweiligen gewählten Wagengeschwindigkeit auftretende Überschreitung eingestellt; sein Ausgangssignal wird über einen Leiter 94 in ein Addierwerk 83 übertragen. Bei der ersten Betätigung des Schmiedehebels 61 wirkt über den Leiter 63 ein Signal auf die Schaltung 74, wodurch ein Tor 95 geöffnet, und in den Zähler 92 die Summe der am Schalter 81 eingestellten Schlagdistanz und der am Schalter 93 eingestellten Überschreitungsdistanz übertragen wird. Dieser Zählerstand wird während der Bewegung des Wagens durch die Impulse des Digital-Lagengebers 41 fortschreitend reduziert. Der Zählerstand wird in einer Vergleichseinheit 97 mit dem überschreitungswert des Schalters 93 verglichen; bei Gleichheit wirkt über einen Leiter 98 ein Impuls auf die Logikschaltung 74, um das Magnetventil 43 zu entaktivieren. Dadurch kommt der Wagen am Ende seiner Überschreitung zum Stillstand.

Wie bei der Greiferregelung erzeugt die Logikschaltung beim Empfang eines Gleichheitssignales über den Leiter 98 ein Ausgangssignal, um das Tor 95 wieder zu öffnen. Dadurch ist bei der ersten Wagenbewegung die zurückgelegte Strekke gleich der Schlagdistanz plus der überschreitungsdi-

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stanz, während bei nachfolgenden Bewegungen nur die Schlagdistanz durchlaufen wird.

Sobald der Greifer 33 die Schlagdistanz durchlaufen hat, d.h., wenn die Vergleichseinheit 91 ein Signal zur Logikschaltung 78 überträgt, wird von der Logikschaltung 78 über einen Leiter 100 ein weiteres Signal zum ODER-Glied 66 übertragen. i)as Aus gangs signal wird über den leiter 68 übertragen, um die nächste Auf- und Ab-Bewegung der Presse 12 einzuleiten, und zur Logikschaltung 67 übertragen, um die Hubschaltung 77 zu entaktivieren, so daß sich der Greifer 33 zur Fortsetzung des Schmiedeprozesses se"nken kann. Auf diese Weise durchläuft während der kontinuierlichen Auf- und Ab-Bewegungen der Presse 12 der Greifer 33 während jeder Auf- und Ah-Bewegung die vorgeschriebene Schlagdistanz,'bis die weitere Bewegung gestoppt wird.

Pig. 4 zeigt die Bewegung des Wagens (in ausgezogenen Linien) und des Greifers (in gestrichelten Linien) relativ zum Boden. Es ist ersichtlich, daß der Greifer seine Bewegung später beginnt als der Wagen, dann jedoch stärker beschleunigt wird, um den Wagen zu überholen, und dadurch die Schlagdistanz vor dem Wagen zu durchlaufen. Der Greifer verharrt dann relativ zum Boden stationär, während der Wagen aufholt. Pig. 5 zeigt die Bewegung des Greifers relativ zum Wagen. Auch hier ist ersichtlich, daß der Greifer infolge des früheren Startes des Wagens zunächst gegenüber dem Wagen zurückbleibt, dann aber den Wagen überholt. Es ist offensichtlich, daß der Greifer während des Schmiedeschlages stationär verharrt, der während des Kurventeiles A durchgeführt wird.

In Fig. 6A, 6B und 6C sind im gleichen Zeitmaßstab die Geschwindigkeit der Presse (Fig. 6A), die Geschwindig-

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keit des Greifers und des Wagens (Pig. 6B), die Greifergeschwindigkeit als gestrichelte Linie, und die Geschwindigkeit des Greifers relativ zum Wagen (Pig. 6C) dargestellt. In Pig. 6A sind die Zeitpunkte der verschiedenen Signale angegeben:

A = am Leiter 68 anstehendes Signal bewirkt die schnelle Abwärtsbewegung der Presse

B = am Leiter 56 anstehendes Signal bewirkt eine Verzögerung der Pressenbewegung

C = am Leiter 58 anstehendes Signal bewirkt die Beendigung der Abwärtsbewegung der Presse und die Bewegungsumkehr

D = auf die Schaltung 71 wirkendes Signal entaktiviert die Hubschaltung

E = Signal am Leiter 75 leitet die Wagenbewegung ein

P = Signal am Leiter 80 leitet den Rücklauf des Greifers ein

G = Signal am Leiter 54 beendet die Hubbewegung der Presse

H = Signal von der Vergleichseinheit 91 zur Logikschaltung 78v;lö'scht das Signal am Leiter 80 und stoppt die.Greiferbewegung

J = Signal am Leiter 98 löscht das Signal am Leiter 75 und stoppt die Wagenbewegung.

Die in Pig. 6A den Buchstaben zugeordneten Index-Zahlen kennzeichnen die Zyklusnummer. Es ist ersichtlich, daß die Signale A2 und B2, d.h. die Signale auf den Leitern 68 und 56 während des zweiten Schmiedezyklus vor J1 auftreten, dem Signal, das die Wagenbewegung des ersten Zyklus beendet. Es ist offensichtlich, daß die zeitliche Zuordnung von A2, B2 und J1 relativ zueinander von der

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Größe der Schlagdistanz und von der Geschwindigkeit des Wagens abhängen; Fig. 7A, 7B und 7 C zeigen alternative Möglichkeiten. In jeder der Figuren 7 ist die Wagengeschwindigkeit als ausgezogene Linie und die Greifergeschwindigkeit als gestrichelte Linie dargestellt.

Fig. 7A entspricht der Situation der Fig. 6B, bei der die Schlagdistanz ausreichend klein ist, so daß der Wagen diese Distanz in einer Zeit durchlaufen kann, die nicht viel langer ist als die schmiedefreie Zeit; dadurch kann der Wagen zum Stillstand kommen, bevor er für den nächsten Schmiedezyklus wieder beschleunigt wird. Bei einer Vergrößerung der Schlagdistanz (ohne Änderung der Wagengeschwindigkeit) hat der Wagen am Ende seiner Bewegung weniger Zeit, um zum Stillstand zu kommen, bevor er für den nächsten Zyklus wieder beschleunigt wird. Z.B. wird gemäß Fig. 7B die Wagenbewegung zum Zeitpunkt J1 beendet, jedoch kurze Zeit später zum Zeitpunkt E2 bereits wieder begonnen, so daß die Wagengeschwindigkeit nicht den Wert Null erreicht. In Pig. 7 ist die Schlagdistanz soweit vergrößert worden, daß E2, die Einleitung der Wagenbewegung, vor J1, der Beendigung der· Wagenbewegung des vorangehen-

ψ den Zyklus, auftritt. Dadurch bleibt die Geschwindigkeit des Wagens konstant und der Wagen bewegt sich kontinuierlich. Fig. 7C legt die bei der dargestellten Schaltung größtmögliche Schlagdistanz zugrunde. Wird eine noch grössere Schlagdistanz gefordert, ist es notwendig, das Auftreten des Signals am Leiter·68, des den nächsten Schmiedezyklus einleitet, zu verzögern, bis der Wagen die Schlagdistanz durchlaufen hat.

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Claims

Ansprü ehe

1. !"Verfahren zum Schmieden eines langgestreckten Werk-

Stückes mittels einer Serie entlang der Länge des Werkstückes verteilter Schmiedeschlage, bei dem das Werkstück von einem in Längsrichtung relativ zu einem Manipulatorwagen bewegbaren Manipulator bzw. Greifer getragen wird, bei dem der Wagen während des Schmiedezyklus auf die Schmiedepresse zu oder von der Schmiedepresse weg bewegt wird, und bei dem der Greifer während des Schmiedezyklus relativ zur Presse in der gleichen Richtung bewegt wird wie der Wagen, wenn das Werkstück von der Presse frei ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenantrieb (37) intermittierend betätigt wird und während jedes Schmiedezyklus Start/ Stopp-Operationen durchführt; daß die Bewegung des Greifers (33) relativ zum Boden gemessen wird; daß. die Bewegung des Greifers (33) in Richtung der Wagenbewegung beendet wird, wenn der Greifer 33 die Schlagdistanz durchlaufen hat, und daß der Greifer (33) während der restlichen Zeit relativ zum Boden stationär gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenantrieb (37) betätigt wird, wenn die Trennung der Schmiedepressenwerkzeuge (19» 20) eingeleitet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferbewegung, obwohl sie erst nach dem Beginn der Wagenbewegung eingeleitet wird, so durchgeführt wird, daß der Greifer (33) den Wagen (30) überholt; und daß danach der Greifer entgegen der Bewegungsrichtung des Wagens (30) bewegt wird, bis der Wagen (30) die Schlagdistanz durchlaufen hat.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche L bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Wagens (30) relativ zum Boden und die Bewegung des Greifers (33) relativ zum Wagen (30) unabhängig voneinander gernessen. werden und die Bewegung des Greifers (33) relativ zum Boden daraus abgeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß durch die Beendigung der Bewegung des Greifers (33) durch die Schlagdistanz der nächste SchmiedeZyklus eingeleitet wird.

6. Schmiedevorrichtung mit einer Schmiedepresse, einem Manipulator mit einem Wagen, einem intermittierend betätigbaren Antrieb für den Wagen,einem von dem Wagen getragenen Greifer, einem Antrieb zur Bewegung des Greifers in Längsrichtung relativ zum Wagen und einem Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem Geräte zur Mes-sung der Bewegung des Wagens (30) und Geräte zur Messung der Bewegung des Greifers (33) relativ zum Boden besitzt; und daß das Regelsystem (23) so ausgeführt ist, daß es während jedes

| Schmiedezyklus den Wägenantrieb (37) betätigt, um den Wagen (30) die geforderte Schlagdistanz durchlaufen zu lassen, daß es den Greiferantrieb (36) während jedes Schmiedezyklus in der öchmiedefreien Zeit betätigt, um den Greifer (33) relativ zum Boden in Richtung der Wagenbewegung jedoch mit höherer Geschwindigkeit als dieser die Schlagdistanz durchlaufen zu lassen, und daß es in der restlichen Zeit den Greifer (33) relativ zum Boden weitgehend stationär hält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnt, daß die Geräte zur Messung der Greiferbewegung relativ zum Boden aus Geräten zur Messung der Greiferbewegung re-

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lativ zum Wagen (30) und der Wagenbewegung relativ zum Boden und aus Geräten zur Kombinierung der beiden Ausgangswerte bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7 "dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem (23) so ausgeführt ist, daß es die Wagenbewegung vor dem Beginn der Greiferbewegung in der gleichen Richtung einleitet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem (23) Einrichtungen zur Erzeugung eines Signales (C) zum Reversieren der Presse (12) besitzt, wenn das Werkstück auf die geforderte Dimension geschmiedet worden ist; und daß das Signal (C) die Wagenbewegung einleitet.

10· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Geräte zur Messung der Greiferbewegung relativ zum Boden ein Signal (H) erzeugen, wenn der Greifer die Schlagdistanz durchlaufen hat; und daß das Signal (H) die Bewegung des ßreifers (33) in dieser Richtung beendet und den nächsten Schmiedezyklus einleitet.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem (23) den Antrieb des Greifers (33) relativ zum Wagen (30) mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Wagen, jedoch entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Wagens (30) bewirkt, so daß sich während dieser Zeit der Wagen (30) relativ zum Boden bewegt, während der Greifer (33) relativ zum Boden stationär gehalten wird.

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