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Einrichtung für eine Vorschusfreigane
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für eine Vorschubfreigabe
durch einen Signalgeber an eine nachgeschaltete numerische Steuerung, uie die Vorschubantriebe
re;elt für eine l.evolverschneidpresse, bestehend aus einem im Maschinenoberteil
drchoar gelagerten oberen Revolverteller und einem im daschinenunterteil gleichachsig
mit aiesem gelagerten unteren nevolvertcller, wobei aie Revolverteller über ein
Getriebe einander lagemäßig zuEeorunet und in Arbeitsstellung schwenkbar sind, sowie
mit Abstreifern an den verschiedenen Stanzwerkzeugen, die unter dem ooeren Kevolverteller
als Niederhalter und Abstreifer angeordnet sind und die mit Führungssäulen im oberen
Revolverteller verschieobar geführt sind, die der Bewegung des Stanzwerkzeuges vorauseilen
und das Stanzgut solange niederhalten, bis das Stanzwerkzeug aus dem Stanzgut entfernt
ist.
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Bisher bekannte Einrichtungen der Maschinenzyklus-Synchronisation
sehen Schaltgeber vor, die mit der Maschinen-Antriebswelle gekoppelt sind.
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Eine derartige Einrichtung ist ausreichend, solange eine extrem optimale
Alaschinennutzung, d.h. Hubrate angestrebt wird.
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Die Verhältnisse werden ungünstiger, wenn sowohl hohe Stanzraten mit
Linzelhubauslösung als auch möglichst große Vorschubschritte
bei
Möglichst honer daschinendrehzahl im Kontinuierlichen Lauf der Maschine erreicht
werden sollen. Das bekannte Prinzip ist zur erfüllung eieser Aufgabe nicht besonders
vorteilnaft, da diese Taktsynchronisation entweder nur pauschal oder - etwas angepaßter
- über programmierte nilfskommandos verschiedene Materialstärßenbereiche berücksichtigen
kann.
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Ds ist ferner bekannt, die Taktsynchronisation zu digitalisieren,
wobeider Gesamthub der presse in Kleinste Inkremente unterteilt wird, die einem
elektronischen Zähler zugeführt werden. Ein solcher Zähler arbeitet dann als Vorwahlzähler,
derart, daß bei @rreichen einer bestimmten vorgewählten Pulszahl ein Taktsynenronisationssignal
abgege@en @@@.
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Auch ist es bekannt, den Vorschub unrr.ittelbar vom Material abhängig
zu nachen. In diesem Fall bilden Werkstück und das von der übrigen Maschine isolierte
Werkzeug mit einer Stromquelle und einem Indikator einen Stromkreis. Dieser Stromkreis
wird geschlossen, wenn das Werkzeug in das Material eintaucht und er wird beim Zurückzieäen
des Werkzeugs geöffnet. Dieses Prinzip ist nicht anwendbar, wenn das zu bearbeitende
Werkstück kein elektrischer leiter ist. Auch ist fraglich, ob unter allen Umständen
die Kontaktgabe sicher genug ist.
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Die drfindunr- geht von der Aufgabe aus, eine Talctsynchronisation
zu entwickeln, die aucn dann anwendbar ist, wenn bei möglichst hoher A!aschinendrehzahl
möglichst grobe Vorschubwege programmiert und aucii realisiert werden können, wobei
die Materialstärken nicht in Form von zusätzlichen Kommando zu berücksichtigen sind.
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Die erfindung besteht darin, daß der Zentralabstreifer mit einem Signalgeber,
bestehend beispielsweise aus Magnetspule und Magnetkern, verbunden ist, dessen Bewegung
innerhalb der Magnetspule
von aem Zentraiabstrelfer derart gesteuert
wird, !ta2, der mit dem Abstreifer ge';oppelte Magnetkern innerhalb Qer c'i,CrflCt
spule eine Steuerbewegung ausführt und der rrit dem Abstreifer gekoppelte Magnetkern
in der Spule einz Spannung induziert die beim Aufsetzen des Abstreifers auf das
aterial zu Null wird, während nach dem Abheben des Abstreifers in der spule erneut
eine Spannung mit entgegengesetzter Polaritjt induziert wird, so daß beim Abheoen
des Abstreifers ein Freigabesignal an die naciigeschaltete numerische Steuerung
gegeben wird. ie nachgeschaltete numerische Steuerung regelt sodann die Levxegungen
der Vorschubantriebe.
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Die Einrichtung nach der Erfindung ist sehr betriebssicner, arbeitet
bei höchsten iaschinendrehzahlen, und zwar bei allen Vorschubwegen optimal. Sie
gestattet eine automatisch ontimale Nutzung des Freiwinkels und bedarf bei Inbetriebnahme
der Maschine keinerlei Einstellung.
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Für die Erfindung wird eine besonders geeignete Schaltungsanordnung
vorgeschlagen, die insbesondere dazu dient, die Freigabezeit für den Vorschub zu
bestimmen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Revolverschneidpresse im
Schnitt; Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Revolverschneidpresse;
Fig. 3 - 5 zeigen den zeitlichen Verlauf der Induktionsspannung vor und hinter dem
Operationsverstärker; Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der Elektronik einschließlich
Darstellung der Magnetspule; Fig. 7 zeigt graphische Darstellungen der Jeweiligen
Induktionsspannung und der Signale.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Revolverschneidpresse weist den bekannten
Antrieb, bestehend aus Kurvenseneibe 1, der Exzenterwelle 2 und der Eurvenrolle
3 sowie den Pleuel 4 mit Pleuelbolzen 5 auf. Innerhalo des Stößelgehäyses o ist
der Stößel 7 geführt, der die Stanzimpulse auf den Stompel übermittelt.
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die ß ist das C-Gestell bezeichnet. Eit der Abstreiferplatte9 ist
durch einen haltewinkel 10 die Steuereinrichtung, bestehend aus Magnetkern 11 und
Magnetspule 12 verounden.
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Der Stößel 7 gibt die Antriebskraft auf den Stempelhalter 14 mit dem
Stempel 17 ab. mit 15 ist der sog. Oberteller bezeichnet.
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Unterhalb des Obertellers 15 befindst sich der Abstreiferschuh 10
und der Abstreifer 18. Mit 19 ist die Matrize bezeichnet, die im matrizenschun 20
amreordnet ist. Der Unterteller 21 ist dem oberen Bevolverteller 15 gleichachsig
zugeordnet.
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Fig. 3 zeigt die Induktionsspannung der Magnetspule 12 bei 400 Ijub
pro Minute, und zwar ohne aterial.
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Fig. 4 zeigt die Induktionsspannung bei der gleichen Hubzanl, jedoch
mit einem jaterial von 3 mm @lcke.
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Fig. 5 zeigt eine Graphische Barstellung des Signaals hinter dem Operationsverstärker
32, festgestellt aufgrund eines Meßprotokolls.
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Fig. b zeigt das Schaltbild der elektronischen Steuerung.
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Der mit der Abstreiferplatte 9 verbundene Magnetkern 11 induziert
iii der magnetspule 12 bei den Auf- und Abwärtsbewegungen Signale, die szur Steuerung
der Taktsynchronisation
ausg@@@rtet werden.
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zundchst aurchläuft das Signal über das Petentiometer 311 Sinen fiefpa@filter
31. bever es des Onerationsverstärber 41 (z.B. Tyne 1/2 T@3 074 A) zugefürt wird.
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@as Tiefpaßfilter 31 elininiert Stärsrannungen, die dure@ Prellen
etc.auftreten Können.
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Das Potentiometer 311 dient zur Glättung des @utzsignales.
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Fig. 3 und 7a zeigen den Verlauf ober Induktionsspannung am Meßpunkt
312.
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1.1 Anplitude des Signals 1,0 Vss 1.2 Periodendauer entsprechend der
Kubzabl - also bei 400 hub pro Minute 150 msec.
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Die Stellung des potentiometers 411 legt die Verstärkung des Operationsverstärkers
41 fest. Der Kurvenverlauf des Signals, am ießpunkt 412, ist aus 1;;. 7b und 5 zu
erkennen.
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(Amplitudenhöhe 24 Vss) Eine Drehung des Potentiometers 411 entgegen
dem @hrzeigersinn vegrößert die Verstärkung.
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Der Anstieg der Flanke in Fig. 7b soll ca 15 mseec betragen.
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Das Freigabesignal in Fig. 7e folgt in seinem zeitlichen Verhalten
der Steilheit der Kurve in Fig. 7d.
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Das verstärkte Signal, s. Fig. 7b, wird über die Impulsformerstufe
51, bestehend aus den Transistoren 511 und 512, der monostabilen Kippstufe ul (z.B.
Type PZK 101) zugeführt.
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Das Potentiometer 611 bestimmt das Zeitverhalten dieser Kippstufe
unu muß so eingestellt werden, daß der Impuls in Fig. 7c die halbe LAnge des negativen
Teils der Kurve (s. Fig. 7b) nicht überschreitet.
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Das Signal in Fia. 7c ar Meßpunkt 612 wird der Undstufe 71 zugef(Ijrt.
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Hin weiteres Potentiometer in Position 423, das über die Dioue 421
an den Ausgang, des ersten Operationsverstärkers 41 gekoppelt ist, bestimmt den
genauen Zeitpunkt für die Freigabe oes Vorschubsignals (s. Fig. 7d und 7e).
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Auch hier wird der Startpunkt vorverlegt bei Drehung entgegendem Uhrzeigersinn.
Das Signal am meßpunkt 422 ist in Fig. 7d zu ersehen.
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Der Ausgang des Undg 71 (z.b. Type FZH 251) wird dem eingang oes monostabilen
Kippgliedes 62 vom Typ FZK 101 zugeführt.
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Das Potentiometer 621 bestimmt die Impulslänge der Kippstufe 62 (s.
Fig. 7e) und damit auch die Freigabezeit für den Vorschub.
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Die Impuls länge vom Freigabesignal in Fig. 7e, am Meßpunkt 821, muß
genau 24 msec. betragen und hochkonstant bleiben.
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Damit wird beispielsweise bei einer programmierten Geschwindigkeit
von 15 m/min ein Verfahrweg von 6mm erzielt.
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Der Verfahrweg wird ausschließlich von der programmierten Geschwindigkeit
bestimmt s = f (v).
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Der Ausgang des Zeitgliedes 62 wird dem Endverstärker 82 zugeführt,
der seinerseits in entsprechende Schaltkreise (z.B. Inneninterpolator) der numerischen
Steuerung eingreift.
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Gleichzeitig wird über den Verstärker 81 ein Indikator 811 (LED-Anzeige)
angesteuert.
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Fig. 7 zeigt als Beispiel den zeitlichen Verlauf der Induktionsspannung
und der Signale bei 400 Hub pro Minute an den Jeweiligen ljeßpunkten im Schaltbild.
(s. Fig. 6)
a) Induktionsspannung der @agnetsoule 12 am Meßpunkt
: 312 Spannung @ 1,6 Vss b) Signal vom Operationsverstärker 41 an Maßpunkt : 412
c) Zeit von der monostabilen Kippstufe .t 1 Meßpunkt : 612 ) Signal vom Operationsverstärker
42 am Meßpunkt : 422 von der Steilheit der Kurve nängt es au, wann die Schaltschwelle
(ca 6V) des angesteuerten Undgliedes 71 erreicht wird. Dieses Signal schaltet in
Verbindung mit dem R-Signal der monostabilen Kippstufe 61 eine weitere Kippstufe
62, die das eigentliche Freigabesignal ausgibt.
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e) Freigabesignal am Meßpunkt 821 wird in der numerischen Steuerung
weiter verarbeitet.
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L e e r s e i t e