DE3241063A1

DE3241063A1 - Verfahren und einrichtung zur ueberwachung der kraefte an stanzpressen o. dgl.

Info

Publication number: DE3241063A1
Application number: DE19823241063
Authority: DE
Inventors: Siegfried Ing.(grad.) 7321 Börtlingen Schwarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-11-06
Filing date: 1982-11-06
Publication date: 1984-05-10

Description

Verfahren und Einrichtung zur Überwachung
der Kräfte an Stanzpressen o.dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Überwachungsverfahren und eine dazu geeignete Einrichtung, mit denen insbesondere die bei kombinierten Stanz-Siegeoperationen o.dgl. unmittelbar am Stanzwerkzeug auftretenden, maximalen sowie minimalen Druck- und Zugkräfte winkelabhängig erfaßt und fr zuvor festgelegten Binkelstellungen Jedes Pressenumlaufs auch sichtbar angezeigt werden können.
Die bislang bekannten Überwachungssysteme, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 24 09 246 bekannt sind und mittels einer analog zur Pressenhauptwelle umlaufenden Nockenwelle je Pressenumlauf einenSoll-Istwertvergleich der Preßkräfte mit Differenzanzeige durchführen, stellen keinerlei Werkzeugsicherung gegen Verschleiß oder Stempelbruch beispielsweise an einem Stanzwerkzeug dar, sondern entsprechen in ihrer Funktion mehr oder weniger einer einfachen Überlastsicherung. Wird also bei einem kombinierten Stanz-Biege- bzw. Prägevorgang für das Stanzen beispielsweise eine traf+ von 3 to benötigt, zum ßiegen bzw. Prägen nach erfolgtem Stanzschnitt jedoch eine Kraft von 10 so, so kann mit den bekannten Einrichtungen nur die maximale Last von 10 to überwacht werden, nicht aber die geringere Schnittkraft. Eine standlge Kontrolle der infolge Stemoelverschleiß oder gar Stemoelbruch am Stanzwerkzeug anwachsenden Kräfte ist mit den bekannten Systemen also nicht möglich.
Die zuvor geschilderten Nachteile zu beseitigen und eine Ükerwachungsmöglichkeit zu schaffen, die innerhalb eines Stanzhubes auch Kräfte überwachen und winkelabhängig anzeigen kann, die nur einer bruchteil der Maximallast ausmachen, ist daher Rufgabe der vorliegenden Erfindung.
Gelost wird diese Aufgabe verfahrensmäßig im wesentlichen durch Aufteilung der Druck- bzw. Belastungsüberwachung mittels eines an sich bekannten Winkelschrittgebers und piezoelektrischen Dehnungsaufnehmers auf verschiedene wesentliche Meßstellen innerhalb eines Stanzhubes, Durchfahren eines sogenannten Lernhubes unter echten rbeitsbedIngungen, Abspeichern der tatsächlichen Hraftwerte je Meßpunkt mittels 4bsolutwertgebers, Impulsgebers o.dgl., sichtbare Anzeige der abgespeicherten Werte auf einem Sildschirm, selbsttätige, arbeitstaktabhängige Soll-Istwert Vergleichdurchführung innerhalb einer Auswertelektronik sowie ggfs. optische und/oder akustische Stormeldung mtt Istwertanzeige und Pressenabschaltung bei Sallwert- bzw. -unterschreitung.
Durch dieses erfindungsgemäße mikroprozessorengestauerte Verfahren, mit dem somit aufgabengemäß erstmals auch Kräfte bzw.
Braftveränderungen an verschiedenen Meßstellen bei einem Werk zeug überwacht werden kennen, die nicht dem Maximalwert entsprechen, ist eine echte und kontinuierliche Werkzeugkontrolle nicht nur auf Bruch, sondern bereits schon auf fortschreitenden Verschleiß und somit eine optimale Qualitätssicherung moglich.
Wird beispielsweise nämlich die Schnittkante eines Stanzstempele stumpf und die Qualität der Stanzteile damit schlechter, so wird die jeweilige Schnittkraft zwangsläufig den vorgegebenen Sollwert überschreiten und derart rechtzeitig zu einer Pressen- abschaltung mit Fehleranzeige im Klartext führen, ehe eventuell völlig unbrauchbare Stanzteile anfallen oder gar ein Werkzeugbruch eintritt.
WeItere Funktions- und Ausgestaltungsmerkmale der vorlIegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt, in den Zeichnungen weitestgehend schematisch dargestellt und anhand dieser Darstellungen Im folgenden zudem naher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein zur Erläuterung des Verfahrensablaufs dienendes Kreisdiagramm eines Werkzeuge, Fig. 2 den vorrichtungsgemäßen Gesamtaufbau der erfinderischen Überwachungseinrichtung, Fig. 3 das Beispiel eines Bildachirmaufbaus zur erfindungsgemäßen Werkzeug überwachung und Fig. 4 das Beispiel des Aufbaus der zugehcrigen Tastatur.
Zum allgemeinen Verständnis der Problemstellung sowie zur Erläuterung der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung ist zunãchst einmal in Fig. 1 als Beispiel ein kombiniertes Stanz-Siege-Werkzeug 2 mit dem zugehörigen Kreisdiagramm dargestellt.
Das Werkzeug 2 selbst besteht dabei aus Ober- und Unterteil 2a, 2b, dem mittels Feder F auf das zu bearbeitende Material M wirkenden Niederhalter 2e sowie dem Stanzwerkzeug 2c und dem iegestempel 2d.
In Verbindung mit dem über den gesamten Pressenhub W seitlich daneben dargestellten Kreisdiagramm K kann man nun problemlos erkennen in welchen Winkelbereichen zwischen oberem OT und unteren Totpunkt UT Druck- bzw. Zugkräfte auftreten. Es sind dies im hier beschriebenen Beispiel, mit den zugeordneten Winkelbereichen, die Stanzkraft a, Biegekraft b und die Stempelrückzugskraft c. Anhand einer solchen Graphik werden nun die Meßstellen ausgesucht, die zur Überwachung auf Überlastung infolge Werkzeugverschlelß bzw. zur Vermeidung von Stempelbruch notwendig sind. Über die Tastaturen 7 und 8 werden nun wie folgt die Maximal-Minimal-Eelastungswerte sowie die zugeordneten Winkeiwerte über die Elektronik 5 am Bildschirm eingegeben.
1. Einrichtbetrieb ( Schlüsselschalter EIN ) 1.1 Sollwerteingabe und deren Speicherung nach Abschaltung des Alarmausgangs über die Tastatur 5 mit F1 und direkte Winkei-, d.h. Meßstelleneingabe mittels der Tastatur 7. Über die Pfeiltasten im unteren Bereich der Tastatur 7 können bestimmte Speicherstellen zudem noch geändert werden.
1.2 Lernhub ( In der Einrichtphase ) Einstellen von FU2 auf der Tastatur a und Eingabe eines dreistelligen Winkelanfangswertes auf der Tastatur 7 als Meßstellananfang. Ab diesem einer gebenen Winkelwert werden nun in Abständen von beispielsweise 5° jeweils 32 Einzelmessungen, also über einen bereich von 1500, durchgeführt und auf dem Bildschirm 9 in dessen unterster Skala säulenförmig dargestellt. Mit der Resettaste Res der Tastatur 8 kann dabei diese Messung unterbrochen werden.
2. Arbeitshübe Nach Umschalten von " Einrichtbetrieb " auf Aufiomatik werden nun an den zuvor entsprechend gewählten Meßstellen die tatsächlich vorhandenen " Istwerte " daraufhin überprüft, ob sie innerhalb der " Soll-Toleranz " liegen. Ist dies nicht der Fall, d.h. liegt ein Fehler vor, so erfolgt die sofortige Maschinenabschaltung mit Anzeige der die Abschaltung ausgelösten Meßwerte auf dem Bildschirm 9.
Die vorliegende Erfindung ist somit allen bislang bekannten Systemen zur Belastungsüberwachung von Pressen weit zerlegen, weil hiermit erstmals eine zuverlässige Werkzeugkontrolle auf Verschleiß möglich ist.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Belastungen einer Presse, insbesondere zur Sicherung der Stanz- und/oder Verformungswerkzeuge gegen Verschleiß bzw. Sruch, gekennzeichnet durch Aufteilung der Druck- bzw. elastungsüherachung mittels an sich bekannter Dehnungsaufnehmer ( 3 ) sowie eines Winkelschrittgebers ( 4 ) auf verschiedene, wesentliche Mel3-stellen innerhalb eines Arbeitshubes ( Fig. 1 ), Durchfahren eines sogenannten Lernhubes unter echten Arbeitsbedingungen mit Abspeichern der tatsächlichen Kraftwerke je Meßstelle mittels Absolutwertgebers, Impulsgebars (5) o.dgl., sichtbare Anzeige der abgespeicherten Vierte auf einem Bildschirm ( 9 ) und Setzen bzw. Eingeben der Vergleichswerte bzw. Toleranzen über eine Tastatur ( 7 und 8) sowie im Betriebszustand selbsttätiger, kontinuierlich arbeitstaktabhängiger Soll-Istwert-Vergleich innerhalb der Auswertelektronik ( 6 ) mit ggfs. optischer und/oder akustischer Störmeldung und Pressenabschaltung bei Soliwertüber-bzw. -unterschreitung und sichtbare Anzeige der Istwerte mit Fehlermeldung im Klartext, auf dem der Auswertelektronik ( 6 ) zugeordneten Bildschirm ( 9 2. Einrichtung zur Durchführung des Überwachungsverfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zur Selastungemessung in an sich bekannter Weise an den Säulen bzw. seitlichen Ständerteilen ( 1a ) einer Stanzpresse ( 1 ) o.dgl. zumindest ein piezoelektrischer o.ä. arbeitender Dehnungsaufnehmer ( 3 ) vorgesehen und an der Pressenhauptwelle ( 5 ) ein sogenannter1 ebenfalls bekannter Winkalschrittgeber ( 4 ) angebracht ist, wobei beide Elemente ( 3 und 4 ) über entsprechende Verbindungsleitungen ( 3a und 4a ) an ene Auswertelektronik (6) mit Speicherung, Eingabetastur (7, 5 ) und Bildschirmanzeige ( 9 ), angeschlossen Sind ( rig. 2 ).

3. Einrichtung nach den Anspruchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sildschirm ( 9 ) über die entsprechende Elektronik (6) derart programmierbar ist, daß sämtliche Selastungs- sowie Winkelwerte als Absolutangaben gespeichert und beispielsweise bei Pressenabachaltung infolge einer Sollwertüberschreitung, zusammen mit der Fehlermeldung im Klartext sowie gfs. blinkend angezeigt sind ( Fig. 3 ).

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, d a d u r c h g eik e n n z e i c h n e t daß die jeweiligen elastungawerte auf einer Graphik des Sildschirms ( 9 ) zudem winkelabhäng g als vertikale Säulen je Meßstelle ( Pos. 1, 2, 3 in Fig. 3 ) dargestellt sind.