DE2700461C2

DE2700461C2 - Einrichtung zum Herstellen volumenkonstanter Preßteile aus Draht od. dgl.

Info

Publication number: DE2700461C2
Application number: DE19772700461
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Karl 4150 Krefeld Koch
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 1977-01-07
Filing date: 1977-01-07
Publication date: 1990-10-25
Also published as: NL7800194A; DE2700461A1; CH626277A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen volumenkonstanter Preßteile aus Draht od. dgl. in einer Umformpresse mit mindestens einer Umformstation und mit einer vorgeschalteten Scherstation zum Abschneiden eines Stückes vom abschnittweise in die Scherstation bis zu einem Längenanschlag eingezogenen Draht od. dgl., wobei der Längenanschlag einen motorischen Verstellantrieb aufweist, der unter Bildung eines Regelkreises mit einer Meßeinrichtung zur Kontrolle der Volumenkonstanz der Preßteile verbunden ist

Die Herstellung maßhaltiger, formgleicher Preßteile auf automatische Umformpressen ist insofern problematisch, als die Genauigkeit des Preßteiles von der Genauigkeit des in der Scherstation abgeschnittenen Stükkes des Drahtes od. dgL abhängt Die Genauigkeit dieses Stückes wiederum ist eine Funktion der Abmessungstoleranzen und der Temperaturschwankungen des Ausgangsmateriales. Nicht zuletzt ist das Volumen abhängig von der Länge des abschnittenen Stückes.

Werden die Stücke nicht volumenkonstant in der Scherstation abgeschnitten, können zahlreiche Schwierigkeiten entstehen. So besteht z. B. bei zu voluminösen Stücken die Gefahr einer Überlastung der Umformpresse, was besonders dann gefährlich ist wenn das Preßteil eine Preßkraft erfordert, die sich an der oberen Grenze der Belastbarkeit der Umformpresse bewegt Hierdurch ergibt sich eine verringerte Werkzeugstandzeit und sogar die Gefahr des Werkzeugbruchs. Sowohl bei zu großen als auch bei zu kleinen Stücken kann es auch zu erheblichen Schwierigkeiten innerhalb des automatischen Transportes der Preßteile zwischen den Umformstationen kommen. Ferner sind auch Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung der Teile, z. B. in Dreh-, Fräs- oder Schleifautomaten, zu erwarten, wenn die Abmessungen der Preßteile zu großen Schwankungen unterworfen sind.

Um diese Schwierigkeit nach Möglichkeit zu vermeiden, ist es bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art bereits bekannt (DE-PS 12 14 071), den Verformungsenddruck in der auf die Scherstation folgenden Umformstation meßtechnisch zu erfassen. Der hierdurch gewinnbare Meßwert ist jedoch nicht mit genügender Genauigkeit signifikant für das in der Umformstation bearbeitete Materialvolumen, da der Verformungsenddruck nicht nur von dem Verhältnis des Materialvolumens zu dem Werkzeughohlraumvolumen, sondern auch von den Eigenschaften des Werkstoffes iin dem Werkzeug abhängt

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß das Herstellen volumenkonstanter Preßteile aus Draht od. dgl. genauer und zuverlässiger überwacht werden kann, als dies mit den bekannten Einrichtungen möglich war.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der (letzten) Umformstation eine Zuführeinrichtung nachgeschaltet ist, die Preßteile der Meßeinrichtung zuleitet, die als Signalgeber einen Wiegeteller aufweist, und daß die Meßeinrichtung oberhalb und unterhalb eines jeweils eingestellten Sollwertes mindestens einen Meßbereich aufweist, bei dessen Über- bzw. Unterschreitung der Verstellantrieb für den Längenanschlag betätigt wird.

Über die Zuführeinrichtung können die Preßteile der Meßeinrichtung automatisch zugeführt werden. Ergeben sich dabei Abweichungen von dem in der Meßeinrichtung eingestellten Sollwert, wird der Längenanschlag durch den motorischen Verstellantrieb in seiner Lage entsprechend geändert, so daß das Volumen der abgeschnittenen Stücke Draht od. dgl. weitgehend konstant gehalten wird. Dabei kann die Verstellung des Längenanschlages während des Betriebes der Umformpresse erfolgen.

Mit der Erfindung wird die an sich bekannte Methode des Wiegens fertiger Preßteile wieder aufgegriffen, al-

27 OO

Ierdings in Einbindung in einen automatisierten Zuführungs-, Überwachungs- und Regelungsvorgang., Damit macht die Erfindung von der Erkenntnis wieder Gebrauch, daß bei üblicherweise konstantem und bekanntem spezifischen Gewicht des Werkstoffes das Gewicht des Preßteiles mit sehr großer Genauigkeit für das eingesetzte Materialvolumen signifikant ist. Das so gewonnene, für das eingesetzte Materialvolumen signifikante Signal wird erfindungsgemäß im Rahmen von oberhalb und unterhalb des eingestellten Sollwertes liegenden Meßbereichen zur Betätigung des Verstellantriebes für den Längenanschlag und für v/eitere Steuerungsfunktionen ausgenutzt

In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Meßeinrichtung oberhalb und unterhalb des Sollwertes jeweils an einen ersten Meßbereich, dessen Grenzwert mit der zulässigen Toleranzgrenze der Preßteile übereinstimmt, anschließend einen zweiten Meßbereich aufweist, bei dessen Über- bzw. Unterschreitung der Verstellantrieb für den Längenacschlag für einen größeren Weg als bei Ober- bzw. Unterschreitung des ersten Meßbereiches betätigt wird. Hierdurch wird der Verstellantrieb des Längenanschlages auch schon angesteuert, wenn Preßteile gemessen werden, die zwar noch innerhalb der Toleranzgrenze liegen, aber schon eine gewisse Abweichung von dem Sollwert aufweisen.

Ferner kann vorgesehen sein, daß die Meßeinrichtung oberhalb und unterhalb des Sollwertes jeweils an den zweiten Meßbereich anschließend einen dritten Meßbereich aufweist, bei dessen Über- bzw. Unterschreitung das Herstellen von Preßteilen unterbrochen wird. Auf diese Weise wird auch verhindert, daß bei zu voluminösen Stücken die Umformpresse überlastet wird.

Es kann in weiterer Ausgestaltung sein, daß eine durch die Meßeinrichtung bei Über- bzw. Unterschreitung des mit der zulässigen Toleranzgrenze der Preßteile übereinstim-nende Grenzwerte ansteuerbare Aussondereinrichtung für außerhalb der Toleranzgrenze liegende Preßteile vorgesehen ist. Auf diese Weise werden Preßteile, die außerhalb der Toleranzgrenze liegen, von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen.

Die Aussondereinrichtung kann als die Preßteile wahlweise au-f zwei Wege — nämlich zu einem Ausschußbehäitei oder zur Weiterverarbeitung — leitender kippbarer Wiegeteller ausgebildet sein, dessen Kippbewegung durch die Meßeinrichtung selbst steuerbar ist. Auf diese Weise wird nicht nur die Volumenkonstanz, sondern auch die Trennung der Preßteile je nach dem, ob sie innerhalb oder außerhalb der Toleranzgrenzen liegen, gesteuert.

Die Erfindung sieht in Ausgestaltung fernerhin vor, daß die der Meßeinrichtung vorgeschaltete Zuführeinrichtung durch eine Preßteile an dem Wiegeteller vorbei leitende, steuerbare Klappe unterbrechbar ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, daß bei hoher Stückleistung der Umformpresse oder bei relativ geringem Durchsatzvermögen der Meßeinrichtung nur jedes X-te Teil kontrolliert wird. Stellt die Meßeinrichtung dabei Ausschuß fest, so können sinnvollerweise alle Preßteile seit dem letzten geprüften Preßteil bis hin zu der nächsten, innerhalb der Toleranzgrenze liegenden Messung aussortiert werden.

Bei besonders kleinen Preßteilen kann es zweckmäßig sein, daß die Meßeinrchtung für die gleichzeitige Messung mehrerer Preßteile ausgelegt ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines AusführunesbeisDiels näher vei Tschaulicht.

Eine Umformpresse 1 dient zur Herstellung von Preßteilen aus Draht 2 oder ähnlichem Rundmaterial. Der Draht 2 wird mittels eines Einzugs 3 in die Umformpresse 1 hineingezogen. Der Einzug 3 besteht aus vier paarweise übereinander angeordneten Einzugsscheiben, zwischen denen der Draht 2 abschnittsweise vorwärtsgetrieben wird.

Der Draht 2 gelangt dann mit seinem jeweils vorderen Ende in die Scherstation 4, in der von dem Draht 2 Stücke abgeschert werden. Dabei wird die Länge und damit das Volumen des abgeschnittenen Stückes durch die jeweilige Position eines Längenanschlages 5 bestimmt, der in horizontaler Richtung mittels eines motorischen Verstellantriebes 6 bewegbar ist Mittels eines in senkrechter Richtung bewegbaren Schermessers 7 wird, nachdem der Draht 2 gegen den Längenanschlag 5 eingezogen worden ist, das Stück abgeschert.

Das Stück Draht 2 gelangt dann mittels hier nicht näher dargestellter Transporteinrichtu^en in die Umformstation 8, die schematisch durch vier Uaformstempel 8a, Sb, Sc und Sd dargestellt sind. In diesen Umformstationen 8 wird aus dem abgeschnittenen Stück Draht 2 ein fertiges Preßteil geformt und eventuell gelocht oder abgegratet

Unterhalb der Umformstationen 8 ist eine Zuführeinrichtung 9 angeordnet, die aus zwei Rutschen 9a und 96 besteht, von denen jeweils eine wechselweise über eine mittig zwischen den Rutschen 9a und 96 gelagerte Klappe 9c geschlossen werden kann.

Wiederum unterhalb der in dieser Ansicht rechten Rutsche 9Z> ist ein Förderband 10 angeordnet, das zu einem Transportbehälter 11 führt. Mittels dieses Transportbehälters 11 werden die fertigen Preßteile zu weiter verarbeitenden Maschinen gebracht

Unterhalb der in dieser Ansicht 'linken Rutsche 9a ist eine Meßeinrichtung 12 angeordnet, die als Wiegeeinrichtung mit einem Wiegeteller 13 ausgebildet ist Der Wiegeteller 13 kann nach beiden Seiten gekippt werden, so daß die auf ihm befindlichen, vermessenen Preßteile je nach Kipprichtung entweder in den Ausschußbehälter 14 oder auf das Förderband 10 rutschen. Unterhalb des Wiegetellers 13 ist eine mit ihm zusammenwirkende Regeleinrichtung 15 angeordnet, die über eine Leitung mit dem Verstellantrieb 6 des Längenanschlages 5 in Wirkverbindung steht. Auf diese Weise ist ein Regelkreis gebildet, der zum Konstanthalten des Volumens der abgeschnittenen Stücke Draht 2 dient

Die aus der letzten Umformstation 8 ausfallenden Preßteile gelangen über die in dieser Ansicht linke Rutsche 9a in die Meßeinrichtung 12 und damit auf den Wiegeteller 13, der durch ein nicht gezeigtes Halteglied (Feder, Lultzylinder od. dgl.) in der Null-Lage gehalten und durch das Gewicht des Preßteiles ausgelenkt wird. Diese Auslenkung kann optisch, elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch erfaßt werden und wird dann in dem Regler 15 mit dem Sollwert verglichen. Je nach Größe der Differenz zwischen Soll- und Istwert geschieht dann folgendes:

a) Bei Übereinstimmung und bei geringer Abweichung des Istwertes vom Sollwert wird das Preßteil durch Kippen (Schwenken, Drehen, Vibrieren od. dgl.) des Wiegi tellers 13 auf das Förderband 10 (Pfeil B) geleitet und kommt damit wieder in den Produktionsfluß. Im Bereich dieser geringen Abweichungen wird der Längenanschlag 5 nicht verstellt, so daß die Regelung nicht anspricht.

b) Weicht der Istwert stärker vom Sollwert ab. be-

27 OO 461

wegt er sich jedoch noch innerhalb der Toleranzgrenzen, so wird je nach Größe der Differenz ein entsprechend starker oder langer Impuls zum Verstellantrieb 6, der beispielsweise als Motor oder auch als Luft- oder Hydraulikzylinder ausgebildet sein kann, des Längenanschlages 5 gegeben, so daß die Länge des abgeschnittenen Stückes vom Draht 2 entsprechend korrigiert wird. Ist beispielsweise der Istwert höher als der Sollwert, wird der Längenanschlag 5 so bewegt, daß die abgeschnittenen Stücke kürzer werden. Die auf diese Weise kontrollierten Preßteile werden ebenfalls wieder auf das Förderband 10 (Pfeil B) gelegt und damit wieder dem Produktionsfluß zugeführt.

c) Überschreitet die Abweichung des Istwertes vom Sollwert die Toleranzgrenzen, so wird der Längenanschlag 5 durch einen entsprechend stärkeren oder längeren Impuls auf den Verstellantrieb 6 korrigiert. Das kontrollierte Preßteil wird jedoch nicht mehr dem Produktionsfluß zugeführt, sondern durch Kippen des Wiegetellers 13 in die andere Richtung (Pfeil A) in den Ausschußbehälter 14 befördert.

d) Liegt der Istwert bei der Kontrolle so weit über oder unter der Toleranzgrenze, daß Unregelmäßigkeiten im normalen Arbeits- oder Kontrollablauf befürchtet werden müssen, dann gibt der Regler 15 ein Signal an einzelne Teile oder den gesamten Antrieb der Umformpresse 1, so daß diese wenigstens zum Teil stillgesetzt wird und gleichzeitig eine Warnanlage eingeschaltet wird.

Bei höherer Stückleistung der Umformpresse 1 und gleichzeitig relativ geringem Durchsatzvermögen der Meßeinrichtung 12 ist es nicht möglich, sämtliche ausfalienden PreSteiie zu kontrollieren. Für diesen Fall kann die Klappe 9c in der Zuführeinrichtung 9 periodisch hin- und her geschwenkt werden, so daß immer nur ein Teil der aus der letzten Umformstation Sd ausfallenden Preßteile in die Meßeinrichtung 12 gelangt, während, wenn die Klappe 9c in der gezeigten Stellung ist, die Preßteiie ohne den Umweg über die Meßeinrichtung 12 direkt auf das Förderband 10 geleitet werden. Stellt sich bei dieser Arbeitsweise heraus, daß ein kontrolliertes Preßteil außerhalb der Toleranzgrenzen liegt wird nicht nur das kontrollierte Preßteil, sondern es werden auch die nachfolgenden Preßteiie solange ausgesondert, bis wiederum ein Preßteil kontrolliert worden ist, das innerhalb der Toleranzgrenzen liegt.

Die Übertragung der Meßwerte und Impulse innerhalb des Regelkreises kann sowohl elektrisch, als auch mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen. Es kann auch eine Kombination dieser Möglichkeiten vorgesehen sein.

Schließlich besteht die Möglichkeit mit Hilfe der Wiegeeinrichtung die Preßteile innerhalb der Toleranzgrenzen gewichtsmäßig zu sortieren und über verschiedene Förderbänder der Weiterverarbeitung zuzuführen.

60

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

27 OO Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Herstellen volumenkonstanter Preßteile aus Draht od. dgL in einer Umformpresse mit mindestens einer Umformstation und mit einer vorgeschalteten Scherstation zum Abschneiden eines Stückes vom abschnittsweise in die Scherstation bis zu einem Längenanschlag eingezogenen Draht od. dgl., wobei der Längenanschlag einen motorisehen Verstellantrieb aufweist, der unter Bildung eines Regelkreises mit einer Meßeinrichtung zur Kontrolle der Volumenkonstanz der Preßteile verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der (letzten) Umformstation (Scheine Zuführeinrichtung (9) nachgeschaltet ist, die Preßteile der Meßeinrichtung zuleitet, die als Signalgeber einen Wiegetoller (13) aufweist.und daß die Meßeinrichtung oberhalb und unterhalb eines jeweils eingestellten Sollwertes mindestens einen Meßbereich aufweist, bei dessen Ober- bzw. Unterschreitung der Verstellantrieb (6) für den Längenanschlag (5) betätigt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung oberhalb und unterhalb des Sollwertes jeweils an einen ersten Meßbereich, dessen Grenzwert mit der zulässigen Toleranzgrenze der Preßteile übereinstimmt, anschließend einen zweiten Meßbereich aufweist, bei dessen Über- bzw. Unierschreitung der Verstellantrieb (6) für den Längenanschlag (5) für einen größeren Weg als bei Über· bzw. Unterschreitung des ersten Meßbereiches betätigt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Meßeinrichtung oberhalb und unterhalb des Sollwertes jeweils an den zweiten Meßbereich anschließend einen dritten Meßbereich aufweist, bei dessen Über- bzw. Unterschreitung das Herstellen von Preßteilen unterbrochen wird.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Meßeinrichtung bei Über- bzw. Unterschreitung des mit der zulässigen Toleranzgrenze der Preßteile übereinstimmenden Grenzwertes ansteuerbare Aussondereinrichtung für außerhalb der Toleranzgrenze liegende Preßteile vorgesehen ist

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussondereinrichtung als die Preßteile wahlweise auf zwei Wege — nämlich zu einem Ausschußbehälter oder zur Weiterverarbeitung — leitender, kippbarer Wiegeteller (13) ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Meßeinrichtung vorgeschaltete Zuführeinrichtung (9) durch eine Preßteile an dem Wiegeteller (13) vorbei leitende, steuerbare Klappe (9c,/ unterbrechbar ist.