DE3230514C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrich­ tung zur Überwachung und/oder Steuerung der Werkstück­ bewegung bei Pressen, insbesondere bei Stanzpressen od. dgl., die mit mindestens einem aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug bestehenden, durch einen Stößel od. dgl. betätigbaren Werkzeugpaar versehen sind, wobei der Rück­ hub des Oberwerkzeuges durch elektrische Kontrolle des Berührungskontaktes zwischen Stößel und Oberwerkzeug überwacht und die Werkstückbewegung nach Maßgabe des Oberwerkzeugstößelkontaktes gesteuert wird.

Es ist eine Sicherheitsvorrichtung für Lochpressen, Stanzen od. dgl. bekannt (DE-PS 28 51 156), bei der das Oberwerkzeug der Presse nicht fest mit dem Pressenstößel verbunden ist, jedoch während des Arbeitshubes dauernd am Pressenstößel anliegt. Tritt eine Störung im Be­ triebsablauf auf und reißt der Kontakt zwischen Ober­ werkzeug und Stößel schon während des Arbeitshubes ab, wird die Presse stillgesetzt.

Diese bekannte Sicherheitsvorrichtung ist zwar auch bei solchen Pressen anwendbar, bei denen aus konstruktions­ bedingten Gründen sich der Stößel beim Rückhub stets kurzzeitig vom Werkzeug abhebt, es bedarf dann aber eines zusätzlichen elektrischen Schaltkreises mit mecha­ nischer Steuerung, die verhältnismäßig träge arbeitet und Schaltverzögerungen zur Folge haben kann.

Werden hierbei die Ober- und Unterwerkzeuge in einer Werkzeugeinheit bzw. einem Formensatz vereinigt oder in Werkzeughaltevorrichtungen, wie Revolverköpfen od. dgl. untergebracht, so wird das Oberwerkzeug am Ende eines jeden Arbeitszyklus von einer Abzieh- oder Abstreiffeder von dem Werkstück abgezogen bzw. hochgezogen, die vorher zusammengedrückt wurde.

Insbesondere bei Loch- und Stanzvorgängen geschieht es nicht selten, daß das Oberwerkzeug nach Beendigung eines Bearbeitungszyklus hängenbleibt, also von der Abzieh­ feder nicht ordnungsgemäß wieder aus dem Werkstück her­ ausgezogen wird. Dies kann verschiedene Gründe haben, z. B. Bruch oder Ermüdung der Abziehfeder, Verschleiß oder auch Wärmedehnungen im Oberwerkzeug. Wenn bei Loch- und Stanzvorgängen das Oberwerkzeug nicht ordnungsgemäß aus dem Werkstück herausgezogen wird, so bleibt es in vielen Fällen nicht nur in dem Werkstück selbst, sondern auch in dem Unterwerkzeug gefangen, was beim Weiterlauf der Presse eine Gefahrensituation darstellt. Es kann dann zu Beschädigungen oder zu einem Bruch des Ober- und/oder Unterwerkzeuges, des Werkstückes und der Presse selbst kommen, wenn das Werkstück zusammen mit dem in ihm hängengebliebenen Oberwerkzeug weiterbewegt wird. Da die Werkstücke insbesondere bei Loch- und Stanzvorgängen meist automatisch bewegt bzw. der Presse zugeführt wer­ den, sind bei einem Störfall schwere Beschädigungen der Werkzeuge, der Werkstücke und auch der Presse selbst häufig nicht zu vermeiden.

Aus den vorgenannten Gründen ist es erforderlich, den Werkstückvorschub bzw. die Werkstückzuführung erst dann vorzunehmen, wenn sich das Oberwerkzeug vollständig von dem Werkstück abgehoben hat. Insbesondere bei automati­ schen Werkstückvorschub- und -zuführungsvorrichtungen müssen der Vorschubantrieb des Werkstückes und auch der Pressenantrieb sofort stillgesetzt werden, wenn bei einer Hubstörung das Oberwerkzeug in dem Werkstück hängenbleibt. Es ist infolgedessen notwendig, die Presse auf einen solchen Störfall zu überwachen und den Werk­ stücktransport sofort stillzusetzen, wenn er eintritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs näher erläuterten Art so auszu­ bilden, daß Störungen beim Rückhub des Oberwerkzeuges auch bei solchen Fressen ohne besondere mechanische Mittel zuverlässig und rasch festgestellt werden können, bei denen sich der Pressenstößel beim Rückhub stets vom Werkzeug abhebt, und daß der Werkstückvorschub bei Ein­ treten einer Störung sofort angehalten wird. Andererseits soll das Werkstück unabhängig von seiner jeweiligen Dicke in dem Augenblick, in welchem das Oberwerkzeug voll­ ständig aus dem Werkstück herausgezogen ist, mit größt­ möglicher Geschwindigkeit weiterbewegt und möglichst auch die Presse mit größtmöglicher Arbeitsgeschwindigkeit weiterbetrieben werden können.

Diese Aufgabe wird mit dem in den Patentansprüchen ange­ gebenen Verfahren und der in den Patentansprüchen ange­ gebenen Einrichtung gelöst. Hierdurch wird es möglich, den Werkstückvorschub und den Lauf des Pressenstößels in Ab­ hängigkeit von der ordnungsgemäßen Funktion der Werkzeuge selbst ohne Verwendung von störanfälligen mechanischen Übertragungsgliedern einfach und sicher so zu steuern, daß Unfälle und Beschädigungen der Presse vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung werden nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungs­ beispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in Frontansicht eine als Revol­ verkopfpresse ausgebildete Loch- oder Stanzpresse, die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestattet ist;

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Teil der Presse nach Fig. 1, und zwar einen einzelnen Werkzeugsatz mit den zugeordneten Vorrich­ tungen sowie dem Stößel der Presse im Vertikalschnitt;

Fig. 3 in einem Schaltbild den elek­ trischen Steuerkreis der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Vorgänge bei störungsfreiem Lauf der Presse;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Vorgänge im Falle einer Störung (Hängenbleiben eines Oberwerkzeuges).

Fig. 1 zeigt eine Revolverstanzpresse, bei der die Er­ findung mit Vorteil verwirklicht werden kann. Es ver­ steht sich aber, daß die Erfindung sich auch bei Pressen anderer Bauarten und solchen mit anderen Werkzeugen verwirklichen läßt. Die dargestellte Revolverstanzpresse 1 weist einen Unterbau 3, ein Paar Seitenrahmen 5 und 7, die in Vertikallage an den Enden des Unterbaus 3 be­ festigt sind, und einen Kopfrahmen 9 auf, der über dem Unterbau 3 bzw. dem Pressenbett an den Seitenrahmen 5 und 7 gelagert ist. Ferner weist die Presse 1 einen Stößel 11, einen oberen Dreh- oder Revolverkopf 13 sowie einen unteren Dreh- bzw. Revolverkopf 15 auf. Die an dem oberen Revolverkopf 13 angeordneten Oberwerkzeuge sind mit 17 und die an dem unteren Revolverkopf 15 angeord­ neten Unterwerkzeuge mit 19 bezeichnet. Diese Werkzeuge 17 und 19 können von unterschiedlicher Größe und Form sein. Der Stößel 11 ist etwa in der Mitte des Kopf­ rahmens 9 vertikal hubbeweglich gelagert; er wird von einer Exzenterwelle 21 od. dgl. angetrieben, so daß er auf die unter ihm liegenden Werkzeuge 17 und 19 zur Wirkung kommt. Der obere Revolverkopf 13 ist mit seiner vertikalen Drehachse in hängender Lage an dem Kopfrahmen 9 gelagert, während der untere Revolverkopf 15 unmittel­ bar unterhalb des oberen Revolverkopfes 13 und zu diesem koaxial am Unterbau 3 drehbar gelagert ist. Die Revol­ verköpfe 13 und 15 sind so ausgebildet und angeordnet, daß die Oberwerkzeuge 17 mit Unterwerkzeugen 19 gleicher Form und Größe vertikal fluchten. Das jeweils unter dem Stößel 11 liegende Werkzeugpaar wird von dem angetrie­ benen Stößel 11 betätigt.

Zur Führung und Positionierung eines aus einer Platte, einem Blech od. dgl. bestehenden Werkstückes W, insbeson­ dere eines zu stanzenden Metallbleches, weist die Presse 1 einen ersten Schlitten 23 auf, der in Richtung auf die Revolverköpfe 13 und 15 und in Gegenrichtung beweglich ist. Ferner ist die Presse mit einem zweiten Schlitten 25 versehen, der auf dem ersten Schlitten 23 verschieb­ bar gelagert ist und eine Einspannvorrichtung 27 zum Einspannen des Werkstückes W trägt. Der Schlitten 23 ist auf Schienen 29 verschiebbar gelagert, die im oberen Bereich des Unterbaus 3 befestigt sind. Der Schlitten 23 ist demgemäß mittels eines Schlittenantriebes in Hori­ zontalrichtung zu den Revolverköpfen 13, 15 hin und in Gegenrichtung bewegbar. Der zweite Schlitten 25 mit der Einspannvorrichtung 27 ist an dem ersten Schlitten 23 in den beiden Richtungen rechtwinklig zu den Schienen 29 horizontal beweglich. Er weist ebenfalls einen Schlit­ tenantrieb auf. Die Einspannvorrichtung 27 für das Werk­ stück W besteht üblicherweise aus mindestens zwei Ein­ spanngliedern, die lösbar und einstellbar am Schlitten 25 befestigt sind, so daß sie gegenüber diesem Schlitten in Anpassung an die jeweilige Breite des Werkstückes W in der Horizontalen verstellt werden können. Der Unter­ bau 3 weist einen festen Tisch 31 auf, auf welchem das Werkstück W gleiten kann, wenn es von der Einspann­ vorrichtung 27 bewegt und der Stanzposition zugeführt wird.

Das von der Einspannvorrichtung 27 erfaßte Werkstück W kann mit Hilfe der Vorschub- oder Transporteinrichtung zwischen die übereinander angeordneten Revolverköpfe 13 und 15 gebracht und hier unmittelbar unter dem Stößel 11 positioniert werden, was mit Hilfe der beiden Schlitten 23 und 25 bewerkstelligt wird. Bevor das Werkstück W positioniert wird oder auch unmittelbar nach seinem Positionieren zwischen den Revolverköpfen 13 und 15 wird das jeweils gewünschte, aus einem Oberwerkzeug 17 und einem Unterwerkzeug 19 bestehende Werkzeugpaar mit Hilfe der Revolverköpfe 13 und 15 unter den Stößel 11 ge­ bracht, so daß das Werkstück von den Werkzeugen 17 und 19 gestanzt wird, wenn der Stößel 11 von der Exzenter­ welle 21 abwärts bewegt wird und auf das Oberwerkzeug 17 einwirkt.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Presse läßt sich eine beliebige Anzahl von Löchern unterschiedlicher Form und Größe auf automatischem Wege und kontinuierlich in das Werkstück W einstanzen, wobei die Drehbewegung der Revolverköpfe 13 und 15 und die Bewegung der beiden Schlitten 23 und 25 mit Hilfe einer numerischen Steue­ rung programmiert durchgeführt werden.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die oberen und unteren Werkzeuge 17 und 19 lösbar am äußeren Rand der Revolverköpfe 13 und 15 gelagert. Fig. 2 zeigt die Revolverköpfe 13, 15 lediglich in einem Ausschnitt unterhalb des Stößels 11, wobei das für den jeweiligen Stanzvorgang gewählte Ober­ und Unterwerkzeug 17 bzw. 19 am Werkstück W anliegt.

Wie Fig. 2 zeigt, besteht jedes Oberwerkzeug 17 aus einem flanschartigen Kopfteil 33, einem Schaftteil 35 mit einer Schulter 37 und einem zylindrischen Werkzeug­ körper 39, der an der Unterseite eine Stanzkante 41 und am Umfang eine vertikale Führungsnut 43 aufweist. Jedem Oberwerkzeug ist eine Abstreif- oder Abziehfeder 45 zugeordnet, die den Schaftteil 35 umgibt. Das Oberwerk­ zeug 17 ist in einem rohr- oder hülsenförmigen Führungs­ organ 47 vertikal beweglich geführt, das an seinem oberen Ende einen Innenflansch 49 und einen Außenflansch 51 aufweist. An seiner Außenseite ist das Führungsorgan 47 mit einer vertikalen Führungsnut 53 versehen. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß das Oberwerkzeug 17 mit seinem Werkzeugkörper 39 und seinem Schulterteil 37 in dem Führungsorgan 47 verschieblich geführt ist und das Schaftteil 35 von der Abziehfeder 45 nach oben aus dem Führungsorgan 47 herausragt. Die Abziehfeder 45 umschließt das Schaftteil 35 und stützt sich mit ihrem unteren Ende auf der Oberseite des Führungsorgans 47 und mit ihrem oberen Ende an dem flanschartigen Kopfteil 33 des Oberwerkzeuges 17 ab. Wenn das Kopfteil 33 von dem Stößel 11 nach unten gedrückt wird, gleitet das Ober­ werkzeug 17 in dem hülsenförmigen Führungsorgan 47 nach unten. Da die Schulter 37 des Schaftteiles 35 an dem Innenflansch 49 des Führungsorgans 47 anschlägt, wird das Oberwerkzeug 17 im Führungsorgan 47 gehalten und kann nicht herausspringen. In die seitliche Führungsnut 43 des Werkzeugkörpers 39 greift eine am Führungsorgan 47 befestigte Paßfeder oder ein Vorsprung 55 ein, so daß sich das Oberwerkzeug 17 im Führungsorgan 47 nicht drehen kann.

Am unteren Ende des hülsenförmigen Führungsorgans 47 befindet sich ein ringförmiger Niederhalter 57, der das zu stanzende Werkstück W festhält und das Führungsorgan 47 im Bereich seiner Stanzkante 41 führt. Die Stanzkante 41 ragt beim Stanzvorgang nach unten aus dem Führungs­ organ 47 heraus, wenn das Kopfteil 33 des Oberwerkzeuges 17 entgegen der Wirkung der Abziehfeder 45 von dem Stößel 11 niedergedrückt wird.

Das hülsenförmige Führungsorgan 47 mit dem darin gehal­ tenen Oberwerkzeug 17 ist in einer Werkzeug-Halteöffnung 59 vertikal verschieblich geführt, die in der Nähe des äußeren Umfangsrandes des oberen Revolverkopfes 13 ange­ ordnet ist. Die Werkzeug-Halteöffnung 59 hat im oberen Bereich eine Erweiterung 61, die mit dem unteren Bereich eine Schulter bildet. In dieser Erweiterung bewegt sich der Außenflansch 51 des Führungsorgans 47, wenn dieses sich vertikal nach unten bewegt. Es versteht sich, daß der obere Revolverkopf 13 am Umfang mehrere solcher Werkzeug-Halteöffnungen 59 aufweist, die in Umfangs­ richtung im Abstand voneinander angeordnet sind und mehrere Oberwerkzeuge 17 aufnehmen können.

Das Führungsorgan 47 ist in der Werkzeug-Halteöffnung 59 mit einem Keil 63 gegen Drehen gesichert, der am Revol­ verkopf 13 befestigt ist und in die Führungsnut 53 des Führungsorgans 47 einfaßt.

Das Führungsorgan 47 ist in der Werkzeug-Halteöffnung 59 gegen die Wirkung einer Federvorrichtung vertikal ver­ schieblich, die aus mehreren Hubfedern 65 besteht, die das Führungsorgan 47 normalerweise in eine Position drücken, in der sein Außenflansch 51 sich im oberen Bereich der Erweiterung 61 befindet. Die Hubfedern 61 sind in einem Federraum 67 angeordnet, der sich im oberen Revolverkopf 13 befindet und mit dem oberen Bereich der Werkzeug-Halteöffnung 59 in Verbindung steht. Die Hubfedern 65 stützen sich gegen den Boden des Federraumes 67 ab und wirken über einen Federteller 69 auf die Unterseite des Außenflansches 51 des Führungs­ organs 47, um dieses in seiner angehobenen Stellung zu halten. Die Federkraft der Abstreiffeder 45 ist größer als die Summe der Federkräfte sämtlicher Hubfedern 65. Wenn daher das Kopfteil 33 des Oberwerkzeuges 17 von dem Stößel 11 niedergedrückt wird, so wird zunächst das hülsenförmige Führungsorgan 47 ohne Zusammendrücken der Abstreiffeder 45 gegen die Rückstellkraft der Hubfedern 65 nach unten bewegt. Sobald die Hubfedern 65 zusammen­ gedrückt sind, bewegt sich das Oberwerkzeug 17 unter Zusammendrücken der Abstreiffeder 45 in dem Führungs­ organ 47 weiter nach unten, wobei die Stanzkante 41 des Oberwerkzeuges 17 nach unten aus dem Führungsorgan 47 austritt.

Wenn im Stanzbetrieb der Stößel 11 von der Exzenterwelle 21 nach unten bewegt und eine Druckkraft auf das Ober­ werkzeug 17 ausgeübt wird, so wird zunächst das hülsen­ förmige Führungsorgan 47 gegen die Rückstellkraft der schwächeren Hubfedern 65 so weit abwärts bewegt, bis sich der Niederhalter 57 gegen das Werkstück W legt und dieses auf dem Unterwerkzeug 19 festhält. Sobald der Niederhalter 57 das Werkstück W berührt, bleibt das Führungsorgan 47 stehen und das Oberwerkzeug 17 bewegt sich in dem Führungsorgan 47 gegen die Kraft der Ab­ streiffeder 45 nach unten, wobei die Schulter 37 den Innenflansch 49 verläßt. Während der Niederhalter 57 das Werkstück W niederhält, schiebt sich die Stanzkante 41 aus dem Führungsorgan 47 nach unten heraus und führt im Zusammenwirken mit dem Unterwerkzeug 19 den Stanzvorgang aus. Wird nach dem Stanzvorgang der Stößel 11 von der Exzenterwelle 21 wieder angehoben, so bewegt sich das Oberwerkzeug 17 zunächst unter der Rückstellkraft der sich entspannenden Abstreiffeder 45 nach oben, wobei es sich aus dem Werkstück W herauszieht. Wenn dann die Schulter 37 am Innenflansch 49 des Führungsorgans 47 anschlägt, wird das Führungsorgan 47 zusammen mit dem Oberwerkzeug 17 von den expandierenden Hubfedern 65 weiter bis in seine Ausgangsposition angehoben. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich bei jedem Stanzvorgang.

Wie erwähnt, erfolgt die Rückstellung des Oberwerkzeuges 17 nach erfolgtem Stanzvorgang zunächst unter der Wirkung der Abstreiffeder 45 und dann zusammen mit dem Führungsorgan 47 unter der Wirkung der schwächeren Hub­ federn 65. Da die Abstreiffeder 45 eine größere Feder­ kraft hat als die Hubfedern 65, bleibt das Oberwerkzeug 17 in Kontakt mit dem Stößel 11, wenn es von der Abstreiffeder 45 angehoben wird, bis seine Schulter 37 gegen den Innenflansch 49 des Führungsorgans 47 stößt. Da die Hubfedern 65 eine geringere Federkraft haben, wird der Beginn der weiteren Hubbewegung des Oberwerk­ zeuges 17 in dem Augenblick kurzzeitig verzögert, in welchem sich dieses zusammen mit dem Führungsorgan 47 anzuheben beginnt. Dies bedeutet, daß in diesem Augen­ blick das Oberwerkzeug kurzzeitig den Kontakt mit dem Stößel 11 verliert und dann wieder in Kontakt mit diesem gelangt, wenn die Rückstellkraft der sich nun entspan­ nenden Hubfedern 65 zur Wirkung kommt.

Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Störung, bei der das Oberwerkzeug 17 bei seiner Rückstell- bzw. Hub­ bewegung nicht ordnungsgemäß aus dem Werkstück W heraus­ läuft, abgetastet, wenn das Oberwerkzeug 17 von den Hubfedern 65 nicht wieder in Kontakt mit dem Stößel 11 gebracht wird, nachdem es zuvor kurzzeitig den Kontakt mit ihm verloren hat. Das zuvor gestanzte Werkstück W wird erst dann von der Schlitten-Transporteinrichtung wieder bewegt, wenn das Oberwerkzeug 17 nach dem kurz­ zeitigen Kontaktverlust von den Hubfedern 65 wieder in den Stößelkontakt gebracht worden ist.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Stößel 11 durch eine Isolierung 73 von den anderen Bauteilen der Presse 1 elektrisch isoliert und an ein erstes Tastglied 75 elek­ trisch angeschlossen, das ebenso wie das Oberwerkzeug 17 geerdet ist.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausgestaltung des elektri­ schen Überwachungs- und Steuerkreises dargestellt. Hierin ist mit 77 der Steuerkreis bezeichnet, welcher an eine Abtasteinrichtung 79 und eine numerische Steuerung 81 angeschlossen ist.

Wenn der Stößel 11 sich in der Nähe seiner oberen Tot­ punktlage befindet, betätigt ein an der Exzenterwelle 21 des Stößels 11 befestigter Nocken od. dgl. ein in der Abtasteinrichtung 79 angeordnetes zweites Tastglied, z. B. einen Näherungsschalter od. dgl., das am Ausgang ein die obere Totpunktlage bestimmendes zweites Näherungs­ signal (CU) liefert. Bei einer bevorzugten Ausführungs­ form hat das Näherungssignal (CU) ein hohes Spannungs­ niveau (H), wenn der Drehwinkel der Exzenterwelle 21 zwischen 0° und 40° und zwischen 320° und 360° liegt, wobei der Drehwinkel = 0° ist, wenn sich der Stößel 11 in seiner oberen Totpunktlage befindet, und =180° ist, wenn sich der Stößel 11 in seiner unteren Totpunktlage befindet. Das Näherungssignal (CU) hat dann ein niedri­ ges Spannungsniveau (L), wenn der Drehwinkel der Exzen­ terwelle 21 zwischen 40° und 320° liegt. Das Näherungs­ signal (CU) liegt über ein Fotoglied 83 am Steuerkreis 77 an.

Wenn der Stanzvorgang beendet ist, wird von einem eben­ falls an der Exzenterwelle 21, vorzugsweise einstellbar angeordneten Nocken od. dgl. über ein Tastglied ein wei­ teres Näherungssignal (EFX) ausgelöst, das der Ab­ tasteinrichtung 79 zugeführt wird. Dieses Näherungs­ signal (EFX) hat ein hohes Spannungsniveau (H) nur dann, wenn sich die Exzenterwelle 21 in einem Drehwinkel zwischen 265° und 345° des Arbeitszyklus bewegt. Das Signal (EFX) liegt über ein weiteres Fotoglied 85 am Steuerkreis 77 an.

Solange der Stößel 11 und das Oberwerkzeug 17 im Kontakt miteinander stehen, erzeugt das erste Tastglied 75 in der Abtasteinrichtung 79 ein Anschlagsignal (ST) mit niedri­ gem Spannungsniveau (L). Umgekehrt hat das Anschlag­ signal (ST) ein hohes Spannungsniveau (H), wenn kein Kontakt zwischen Stößel 11 und Oberwerkzeug 17 vorhanden ist. Das Anschlagsignal (ST) liegt am Steuerkreis 77 ebenfalls über ein Fotoglied 87 an.

Im Steuerkreis 77 ist ein erster NAND-Kreis 89 angeord­ net, der ein Ausgangssignal N₁ erzeugt, wenn das Nähe­ rungssignal (CU) und das Anschlagsignal (ST) ein niedriges Spannungsniveau (L) und das Näherungssignal (EFX) ein hohes Spannungsniveau (H) haben. Das Ausgangs­ signal N₁ des ersten NAND-Kreises 89 wird über einen Inverter 91 dem Rückstell- bzw. Löschanschluß R eines ersten Flip-Flop (FF1) zugeführt. Der Ausgang Q₁ dieses ersten Flip-Flop (FF1) hat dann ein hohes Spannungs­ niveau (H), wenn das Näherungssignal (CU) für die obere Totpunktlage von dem hohen Spannungsniveau (H) auf das niedrige Spannungsniveau (L) fällt. Das Ausgangssignal Q₁ von FF1 wird einem zweiten NAND-Kreis 93 und einem dritten NAND-Kreis 95 zugeführt.

Der zweite NAND-Kreis 93 wird von dem Ausgang Q₁ des ersten Flip-Flop FF1, dem Näherungssignal (EFX) für die Beendigung des Stanzvorganges und dem Anschlagsignal (ST) beaufschlagt und erzeugt dann ein Ausgangssignal N₂, wenn sich alle Eingangssignale auf hohem Spannungs­ niveau (H) befinden. Der Ausgang N₂ des zweiten NAND- Kreises 93 wird einem zweiten Flip-Flop (FF2) über einen Inverter 97 zugeführt. Der Ausgang Q₂ des zweiten Flip- Flop (FF2) geht auf ein hohes Spannungsniveau (H), wenn das Näherungssignal (CU) ein hohes Spannungsniveau (H) hat und der Ausgang N₂ des zweiten NAND-Kreises 93 auf ein niedriges Spannungsniveau (L) fällt. Der Ausgang Q₂ des zweiten Flip-Flop (FF2) wird einem dritten Flip-Flop (FF3) und einem ersten Monomultivibrator (MFF1) zuge­ führt. Dieser erste Monomultivibrator (MFF1) erzeugt ein Impulssignal mit einem bestimmten Zeitintervall, wenn sein Eingang von niedrigem Spannungsniveau (L) auf hohes Spannungsniveau (H) wechselt. Sein Ausgang M₁ wird einem Relaiskreis 99 zugeführt, der darauf ein den gestörten Oberwerkzeughub anzeigendes Störsignal (ASM) einer nume­ rischen Steuerung 81 übermittelt. Der Ausgang M₁ des ersten Monomultivibrators (MFF1) liegt sowohl an dem dritten Flip-Flop (FF3) als auch an einem vierten NAND- Kreis 101 an.

Der dritte Flip-Flop (FF3) erzeugt ein Ausgangssignal Q₃, wenn er vom zweiten Flip-Flop (FF2) ein Ausgangs­ signal Q₂ und vom ersten Monomultivibrator (MFF1) ein Ausgangssignal M₁ erhält, wobei sein Ausgang Q₃ dem dritten NAND-Kreis 95 zugeführt wird. Dieser dritte NAND-Kreis 95 erzeugt ein Ausgangssignal N₃, wenn er vom ersten Flip-Flop (FF1) ein Ausgangssignal Q₁ und vom dritten Flip-Flop (FF3) ein Ausgangssignal Q₃ erhält. Das Ausgangssignal N₃ wird einem zweiten Monomulti­ vibrator (MFF2) zugeführt. Das Ausgangssignal M₂ des zweiten Monomultivibrators (MFF2) wird über einen Inver­ ter 103 und ein Fotoglied 105 der numerischen Steuerung 81 als Signal (AEFX) zugeführt, und zeigt die Beendigung des Stanzvorganges an.

Der vierte NAND-Kreis 101 erzeugt ein Ausgangssignal N₄, wenn er vom ersten Monomultivibrator (MFF1) das Aus­ gangssignal Q₁ und vom zweiten Monomultivibrator (MFF2) das Ausgangssignal Q₂ erhält. Dieses Ausgangssignal N₄ des vierten NAND-Kreises 101 wird über ein Fotoglied 107 der numerischen Steuerung 81 zugeführt und zeigt die obere Totpunktlage (ACU) an.

Das Bezugszeichen 109 in Fig. 3 bezeichnet einen Lösch- oder Rückstellkreis, mit welchem sämtliche Flip-Flops und Monomultivibratoren in den Ausgangszustand zurück­ gebracht werden können.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Steuer­ einrichtung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 erläutert. Wenn die Stanze, wie üblich, mit einem elektrischen Antrieb versehen ist, so steigt beim Einschalten des Leistungsschalters der Stanzpresse das Ausgangssignal eines fünften NAND-Kreises 111 im Rück­ stellkreis 109 von dem niedrigen Spannungsniveau (L) auf das hohe Spannungsniveau (H) an und gibt den zweiten und den dritten Flip-Flop (FF2 und FF3) frei. Eine Tast­ vorrichtung, z. B. ein Näherungsschalter, welcher von dem an der Exzenterwelle 21 befestigten Hockenglied betätigt wird, gibt ein Näherungssignal (CU) für die obere Tot­ punktlage und ein Signal (EFX) für die Stanzbeendigung an die Abtasteinrichtung 79 ab, wobei die Signale ein hohes Spannungsniveau (H) oder ein niedriges Spannungs­ niveau (L) haben können. Außerdem wird das Anschlag­ signal (ST) im Tastglied mit hohem Spannungsniveau (H) zugeführt, da der Stößel 11 und das Oberwerkzeug 17 nicht in Kontakt miteinander stehen.

Der erste Flip-Flop (FF1) empfängt das Signal (CU) am Eingangsanschluß (C). Wenn nach dem Anlauf des Stößels 11 die Exzenterwelle 21 sich von der oberen Totpunkt­ lage, nämlich der Winkelposition 0°, um einen Winkel von etwa 40° gedreht hat, fällt das Näherungssignal CU von dem hohen Spannungsniveau (H) auf das niedrige Span­ nungsniveau (L) und der Ausgang Q₁ des ersten Flip-Flop FF1 steigt von niedrigem Spannungsniveau (L) auf hohes Spannungsniveau (H). Die Ausgangssignale aller anderen Kreise ändern sich jedoch nicht.

Wenn sich die Exzenterwelle 21 weiterdreht und den Stößel 11 in Kontakt mit dem Oberwerkzeug 17 bringt, fällt das Anschlagsignal (ST) von dem hohen Spannungs­ niveau (H) auf das niedrige Spannungsniveau (L). In diesem Zustand erreicht der Stößel 11 seine untere Tot­ punktlage, wobei das Werkstück W von den Werkzeugen 17 und 19 gestanzt wird. Nach dem Stanzvorgang beginnt der Stößel 11 sich wieder zu heben.

Sobald das Oberwerkzeug 17 von der Abstreiffeder 45 angehoben wird, um seine Schulter 37 in Kontakt mit dem Innenflansch 49 des Führungsorgans 47 zu bringen, steigt das Anschlagsignal (ST) von dem niedrigen Spannungs­ niveau (L) auf das hohe Spannungsniveau (H), da das Oberwerkzeug 17 im Augenblick des Schulteranschlages kurzzeitig seinen Kontakt mit dem Stößel 11 verliert. Das Anschlagsignal (ST) fällt dann wieder auf das niedrige Spannungsniveau (L), da das Oberwerkzeug 17 von den Hubfedern 65 sofort wieder in Kontakt mit dem Stößel 11 gebracht wird. Dann steigt das Näherungssignal (EFX) für die Beendigung des Stanzvorganges von dem niedrigen Spannungsniveau (L) auf das hohe Spannungsniveau (H). Dadurch fällt das Ausgangssignal N₁ des ersten NAND­ Kreises 89 von dem hohen Spannungsniveau (H) auf das niedrige Spannungsniveau (L). Der Rückstellanschluß (R) des ersten Flip-Flop (FF1) erhält ein Signal, welches infolge des Inverters 91 von dem niedrigen Spannungs­ niveau (L) auf das hohe Spannungsniveau (H) ansteigen muß. Dadurch wird der erste Flip-Flop (FF1) gelöscht bzw. freigegeben und sein Ausgang Q₁ fällt von dem hohen Spannungsniveau (H) auf das niedrige Spannungsniveau (L). Dann wird der zweite Monomultivibrator (MFF2) betä­ tigt, so daß er am Ausgang M₂ Impulssignale mit einer bestimmten Schwingungsform liefert. Das Impulssignal wird als ein Stanzendsignal (AEFX) der numerischen Steuerung 81 der Revolverpresse über den Inverter 103 und das Fotoglied 105 zugeführt. Durch Ausnutzung des "NAND" der Ausgänge M₁ und M₂ im ersten und zweiten Monomultivibrator (MFF1 bzw. MFF2) und des die obere Totpunktlage anzeigenden Näherungssignals (CU) wird das letztgenannte Signal (CU) in bezug auf die Vermeidung von Störungen der numerischen Steuerabläufe in der nume­ rischen Steuereinrichtung nützlich, was durch den Abfall der Signale (EFX) und (ASM) in der oberen Totpunktlage bewirkt wird. Im Fall einer Störung in der Abstreif- und Hubbewegung des Oberwerkzeuges 17 (Ausgang M₁ hat hohes Spannungsniveau (H)) oder wenn der Werkstückbewegungs­ befehl (AEFX) nicht abgegeben wird (Ausgang M₂ hat hohes Spannungsniveau (H)), wird ein Signal mit hohem Span­ nungsniveau (H) an die numerische Steuerung 81 vom Aus­ gang des vierten NAND-Kreises 101 geliefert, wenn das Näherungssignal (CU) ein hohes Spannungsniveau hat. Wenn das Anschlagsignal (ST) von dem niedrigen Spannungs­ niveau (L) auf das hohe Spannungsniveau (H) steigt und dann wieder auf das niedrige Spannungsniveau (L) fällt, hat das Oberwerkzeug den Kontakt mit dem Werkstück W verloren. Das Werkstück W kann dann mit seiner Bewegung beginnen.

Bei gestörter Werkzeug-Abstreifung wird das Oberwerkzeug 17 in dem Werkstück W gefangen und kann daher nach dem Stanzvorgang nicht aus dem Werkstück W herausgezogen werden. Infolgedessen bewegt sich der Stößel 11 ohne das Oberwerkzeug 17 nach oben. Der numerischen Steuerung wird dann das Störsignal (ASM) zugeführt, um die Stanze anzuhalten.

Wenn das Oberwerkzeug 17 bei gestörter Abstreifung in dem Werkstück W steckenbleibt, hebt sich allein der Stößel 11, der dabei den Kontakt mit dem Oberwerkzeug 17 verliert. Dies bedeutet, daß das Anschlagsignal (ST) von dem niedrigen Spannungsniveau (L) auf das hohe Span­ nungsniveau (H) wechselt und auf diesem hohen Spannungs­ niveau bleibt. Wenn dann das die Beendigung des Stanz­ vorganges anzeigende Signal (EFX) von dem niedrigen Spannungsniveau (L) auf das hohe Spannungsniveau (H) ansteigt, so fällt der Ausgang N₂ des zweiten NAND- Kreises 93 von dem hohen Spannungsniveau (H) auf das niedrige Spannungsniveau (L). Das Signal N₂ wird über den Inverter 97 dem Anschluß (D) des zweiten Flip-Flop (FF2) mit hohem Spannungsniveau (H) zugeführt. Wenn die Exzenterwelle 21 die Winkelposition von 320° ihres Hub­ zyklus erreicht, wechselt das Näherungssignal (CU) von dem niedrigen Spannungsniveau (L) auf das hohe Span­ nungsniveau (H) und das Ausgangssignal Q₂ des zweiten Flip-Flop (FF2) steigt von dem niedrigen Spannungsniveau (L) auf das hohe Spannungsniveau (H). Als Folge hiervon wird der erste Monomultivibrator (MFF1) betätigt, so daß er Impulssignale mit einer bestimmten Impulsschwingung an seinem Ausgang M₁ dem Relais-Kreis 99 zuführt. Der Relais-Kreis 99 der Antriebsvorrichtung erzeugt Impuls­ signale mit einer Einstellzeit von beispielsweise 20 - 30 msec, die als Störungssignal (ASM) an die numerische Steuerung 81 übergeben werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung der Werkstückbewegung bei Pressen, insbesondere bei Stanzpressen od. dgl., die mit mindestens einem aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug bestehenden, durch einen Stößel od. dgl. betätigbaren Werkzeugpaar ver­ sehen sind, wobei der Rückhub des Oberwerkzeuges durch elektrische Kontrolle des Berührungskontaktes zwischen Stößel und Oberwerkzeug überwacht und die Werkstückbewegung nach Maßgabe des Oberwerkzeug­ stößelkontaktes gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nach Beendigung eines Bearbeitungsvorganges durch die Werkzeuge (17, 19) der erneute Kontakt zwischen Oberwerkzeug und Stößel nach vorausgegangenem Kontaktverlust zwischen Oberwerkzeug (17) und Stößel (11) abgetastet und als Steuersignal verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Stößelhub sowohl der erneute Oberwerkzeugstößelkontakt als auch die Annäherung des Stößels (11) an seine obere Totpunktanlage und die Beendigung des Bearbeitungsvorganges abgetastet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück­ bewegung bei erneutem Oberwerkzeugstößelkontakt durchgeführt und bei ausbleibendem erneuten Ober­ werkzeugstößelkontakt nicht in Gang gesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausbleibendem erneuten Oberwerkzeugstößelkontakt die Presse abgeschaltet wird.

5. Einrichtung zum Steuern der Werkstückbewegung in einer Stanzpresse, die einen auf ein oberes Werkzeug einwirkenden Stößel und einen Stößelantrieb auf­ weist, der den Stößel (11) in die Nähe seines oberen Totpunktes zurückkehren läßt, nachdem dieser das obere Werkzeug (17) berührt hat und mindestens für einen Augenblick den elektrisch überwachten Berüh­ rungskontakt mit dem oberen Werkzeug (17) verloren hat, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung (79) mit einem ersten Tastglied, das wirksam wird und ein erstes Signal (ST) erzeugt, wenn das obere Werkzeug (17) den Stößel (11) wieder berührt;
einem zweiten Tastglied, das wirksam wird und ein zweites Signal (CU) erzeugt, wenn der Stößel (11) in die Nähe seines oberen Totpunktes zurückgekehrt ist;
einem dritten Tastglied, welches bei Beendigung der Werkstückbearbeitung ein drittes Signal (EFX) erzeugt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Tastglieder von einem Teil des Stößel­ antriebs, vorzugsweise von der Exzenterwelle (21), z. B. über Hocken od. dgl., betätigbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastglieder Bestandteil einer elektronischen Abtasteinrichtung (79) sind, deren Signale einem elektrischen Steuer­ kreis (77) zugeführt werden, der mit einer numeri­ schen Steuerung (81) der Presse gekoppelt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastglieder Spannungssignale liefern, die von hohem Spannungs­ niveau auf niedriges Spannungsniveau wechseln und umgekehrt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (77) mit elektronischen Bausteinen versehen ist und bei Fehlern im Oberwerkzeugrückhub Störsignale (ASM) an die numerische Steuerung (81) liefert.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwerkzeug (17) an bzw. in einem Führungsorgan (47) hubbeweglich geführt ist, welches gegen die Rückstellkraft von Hubfedern (65) in Richtung auf das Unterwerkzeug (19) bewegbar ist, und daß zwischen dem Führungsorgan (47) und dem Oberwerkzeug (17) eine Abstreifvorrichtung (45) angeordnet ist, deren Federkraft größer ist als die Federkraft der Hubfedern (65).