DE3716220A1

DE3716220A1 - PISTON PRESS

Info

Publication number: DE3716220A1
Application number: DE19873716220
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Schmidt
Original assignee: SCHMIDT FEINMECH; Gebrueder Schmidt Fabrik fuer Feinmechanik GmbH and Co KG
Current assignee: SCHMIDT FEINMECH; Gebrueder Schmidt Fabrik fuer Feinmechanik GmbH and Co KG
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1988-10-20
Also published as: EP0284903B1; EP0284903A2; DE3881424D1; EP0284903A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpresse mit einem Stößel, der mit einem in einem Zylinder laufenden Kolben verbunden ist, wobei der Zylinder über Ventile mit Druckluft beaufschlagbar ist.The invention relates to a piston press with a ram, the is connected to a piston running in a cylinder, the cylinder can be pressurized with compressed air is.

Kolbenpressen der vorstehend genannten Art sind allgemein be kannt. Zum Auslenken des Stößels wird die Druckluft über Schalt ventile dem Kolben zugeführt, der den Stößel so lange bewegt, bis dieser auf das Werkstück auftrifft. Der Stößel wird dabei entweder mit voller Kraft auf das Werkstück aufgesetzt, die dem voreingestellten Druck der Druckluft entspricht, oder aber es sind Endlagenschalter vorgesehen, die bei Erreichen einer vorbestimmten Endstellung des Stößels die Ventile wieder schließen bzw. eine Rückholung des Stößels bewirken.Piston presses of the type mentioned above are generally be knows. To deflect the ram, the compressed air is switched valves fed to the piston that moves the plunger for so long until it hits the workpiece. The plunger will be there either placed on the workpiece with full force, the corresponds to the preset pressure of the compressed air, or else limit switches are provided which, when a predetermined end position of the tappet the valves again close or bring the plunger back.

Die bekannten Kolbenpressen mit pneumatischem Antrieb haben damit den Nachteil, daß eine feinfühlige Regelung, insbesondere eine Weg/Zeit-Regelung, nicht möglich ist, weil der Stößel bekannter pneumatischer Kolbenpressen mit voller Kraft auf das Werkstück aufsetzt und allenfalls bei Erreichen eines Endschal ters im Betätigungsdruck nachläßt.Known piston presses with a pneumatic drive thus the disadvantage that a sensitive control, in particular a path / time regulation is not possible because of the pestle known pneumatic piston presses with full force on the Workpiece attaches and, if necessary, when an end form is reached decreases in the actuating pressure.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenpresse der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil den, daß der Stößel präzise lagegeregelt ausgelenkt werden kann.The invention is based on the object, a To continue piston press of the type mentioned in the beginning that the plunger can be precisely deflected can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stößel mit einem Wegmeßsystem zusammenwirkt, daß ein Ausgangs signal des Wegmeßsystems in einem Regler mit vorgegebenen Soll werten verglichen wird und daß der Regler elektropneumatische Servoventile zur Druckbeaufschlagung des Zylinders nach einem vorgegebenen Weg/Zeit-Verlauf ansteuert.This object is achieved in that the Pestle interacts with a displacement measuring system that an output Signal of the measuring system in a controller with a given target values is compared and that the controller is electropneumatic Servo valves for pressurizing the cylinder after a controls the specified path / time curve.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil durch den regelbaren Weg/Zeit-Verlauf der Preßvorgang an unterschiedlichste Preßaufgaben angepaßt werden kann. Es können insbesondere besonders feinfühlige Preß aufgaben gelöst werden, wobei die zu durchmessenden Wege und die Geschwindigkeiten, mit denen die Wege durchmessen werden, an die jeweilige Preßaufgabe angepaßt werden können. The object on which the invention is based is achieved in this way completely solved because of the adjustable path / time course the pressing process is adapted to a wide variety of pressing tasks can be. It can be particularly sensitive press tasks are solved, with the paths to be measured and the speeds at which the paths are measured can be adapted to the respective pressing task.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Weg/Zeit-Verlauf in diskrete Bereiche unterschiedlicher Steigung aufgeteilt, wobei der Stößel aus einer Ruhestellung mit stufen weise abnehmender Geschwindigkeit in eine Endstellung verfahren wird.In a preferred embodiment of the invention Path / time curve in discrete areas with different gradients divided, with the plunger from a rest position with steps move in decreasing speed to an end position becomes.

Diese Merkmale haben den Vorteil, daß zunächst mit relativ hoher Verfahrgeschwindigkeit, d. h. im Schnellgang, das Werkstück angefahren, dann in einem Arbeitshub der Großteil der Preßauf gabe ausgeführt und schließlich in einem Positionierhub die Feineinstellung für das Erreichen der vorgegebenen Endlage vorgenommen werden kann.These features have the advantage that initially with relative high travel speed, d. H. at high speed, the workpiece started, then the majority of the press run in one working stroke and finally in a positioning stroke Fine adjustment for reaching the specified end position can be made.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Variante ist der Regler ein Zustandsregler mit einstellbaren Reglerparametern, der Stellsignale in Abhängigkeit vom Wegsignal, eines Geschwin digkeitssignals sowie eines Beschleunigungssignals bildet und die Reglerparameter beim Übergang von einem ersten Bereich zu einem zweiten Bereich selbsttätig umschaltbar sind.In a preferred development of this variant, the Controller a status controller with adjustable controller parameters, the control signals depending on the travel signal, a speed digkeitssignal and an acceleration signal and the controller parameters when moving from a first area to are switchable automatically in a second area.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Regelung in den ver schiedenen Bereichen unterschiedlicher Steigung des Weg/Zeit- Verlaufs jeweils optimal geregelt werden können, weil die den Regelvorgang bestimmenden Parameter des Reglers auf die jewei lige Steigung und damit das jeweilige Werkstück angepaßt werden können.This measure has the advantage that the regulation in the ver different areas of different slope of the path / time The course can be optimally regulated because the Control process determining parameters of the controller to the respective gradient and thus the respective workpiece can be adapted can.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfaßt ein Drucksensor den auf den Zylinder wirkenden Druck oder die vom Stößel ausgeübte Preßkraft, vergleicht diese Werte mit einem vorgegebenen Soll-Wertebereich und betätigt bei Nichteinhaltung des Bereichs ein Anzeigeelement. In a further embodiment of the invention, a Pressure sensor the pressure acting on the cylinder or that of Ram press force, compares these values with one specified target value range and actuates in the event of non-compliance a display element of the area.

Diese Maßnahmen haben den besonderen Vorteil, daß zusätzlich überprüft werden kann, ob zum Durchmessen des vorgegebenen Weges, insbesondere zum Erreichen der vorgegebenen Endstellung des Stößels ein bestimmter Druck bzw. eine bestimmte Preßkraft aufgewendet oder dieser Druck bzw. diese Preßkraft unter Berück sichtigung eines bestimmten Toleranzbereichs über- oder unter schritten wurde. Auf diese Weise können Rückschlüsse auf die angelieferten Werkstücke gezogen werden. Wurde beispielsweise der vorgegebene Weg des Stößels mit einem zu geringen Druck bzw. einer zu geringen Preßkraft durchmessen, so kann dies darauf hindeuten, daß ein zu verformendes Werkstück aus einem zu weichen Ausgangsmaterial bestand oder daß bei miteinander zu verpressenden Werkstücken das Rohmaß eine zu lose Passung aufwies, während bei Überschreiten des vorgegebenen Druck- bzw. Preßkraftbereichs entweder ein zu hartes Werkstück vorlag oder die Passung der miteinander zu verpressenden Werkstücke zu eng bemessen war. Da in beiden Fällen ein für die spezielle Anwendung nicht taugliches Werkstück vorliegen kann, kann auf diese Weise eine Unterscheidung zwischen einem Qualitätswerk stück und einem Ausschußwerkstück vorgenommen werden.These measures have the particular advantage that can be checked whether to measure the specified Way, in particular to reach the predetermined end position the plunger a certain pressure or a certain pressing force spent or this pressure or this pressing force under consideration viewing a certain tolerance range above or below was taken. In this way, conclusions can be drawn about the delivered workpieces are pulled. For example the specified path of the ram with too little pressure or a too small pressing force, this can indicate that a workpiece to be deformed from a too soft starting material existed or that with each other the workpiece to be pressed, the raw dimension is too loose a fit exhibited, while when the specified pressure or pressing force range was either too hard a workpiece or the fit of the workpieces to be pressed together was too narrow. Because in both cases one for the special one Application not suitable workpiece can be on this way a distinction between a quality plant piece and a reject workpiece.

Schließlich ist eine Ausführungsform der Erfindung besonders bevorzugt, bei der die Servoventile 3/2-Servoventile mit Vor steuerventil sind. Durch diese Kombination eines Wege-Servo ventils mit einem Druck-Servoventil kann sowohl eine feinfühlige Drucksteuerung als auch eine exakte Positionierung des Presse stößels erreicht werden.Finally, one embodiment of the invention is special preferred, in which the servo valves 3/2-servo valves with pre are control valve. This combination of a way servo valve with a pressure servo valve can be both a sensitive Pressure control as well as exact positioning of the press ram can be reached.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Further advantages result from the description and the Drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend geschilderten und die nachstehend noch erläuerten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the Features explained below not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used alone without the scope of the to leave the present invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. It shows

Fig. 1 eine schematisierte Gesamtansicht einer erfindungsge mäßen Kolbenpresse mit zugehöriger elektronischer und pneumatischer Steuerung; Figure 1 is a schematic overall view of a piston press according to the invention with associated electronic and pneumatic control.

Fig. 2 ein Weg/Zeit-Diagramm zur Erläuterung des geregelten Verfahrens des Pressenstößels bei der Presse gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a path / time diagram to explain the regulated method of the press ram in the press according to FIG. 1;

Fig. 3 eine Kennlinie eines erfindungsgemäß verwendeten Komparators zum Erkennen von Ausschuß. Fig. 3 is a characteristic curve of a comparator used in accordance with the invention for detecting rejects.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenpresse. Ein Maschinentisch 11 steht auf festem Untergrund auf. Auf dem Maschinentisch 11 ist ein Werkstück 12 zu erkennen, das beispielsweise mit einem Bolzen 13 verpreßt werden soll. Vom Maschinentisch 11 erstreckt sich ein Ständer 14 nach oben, der seitlich einen Zylinder 15 hält. Im Zylinder 15 läuft ein Kolben 16, der fest mit einem Stößel 17 verbunden ist.In Fig. 1, 10 designates an embodiment of a piston press according to the invention. A machine table 11 stands on a solid surface. A workpiece 12 can be seen on the machine table 11 , which is to be pressed, for example, with a bolt 13 . A stand 14 , which holds a cylinder 15 laterally, extends upward from the machine table 11 . A piston 16 runs in the cylinder 15 and is firmly connected to a tappet 17 .

Der Stößel 17 steht an einer geeigneten Stelle mit einem Wegmeß system 18 in Verbindung. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich von der oberen Stirnfläche des Stößels 17 ein Stab 19, der ein induktives Element 20 trägt. Das Element 20 steht mit einer Spule 21 in Wechselwirkung. Es versteht sich jedoch, daß statt eines induktiven Wegmeßsystems 18 auch jedes andere geeignete Wegmeßsystem, beispielsweise ein kapazitives oder ein optisches oder ein sonstiges Wegmeßsystem Verwendung finden kann.The plunger 17 is in a suitable place with a displacement measuring system 18 in connection. In the exemplary embodiment shown, a rod 19 , which carries an inductive element 20 , extends from the upper end face of the plunger 17 . The element 20 interacts with a coil 21 . It goes without saying, however, that instead of an inductive displacement measuring system 18 , any other suitable displacement measuring system, for example a capacitive or an optical or some other displacement measuring system, can be used.

Vom Wegmeßsystem 18 führt eine elektrische Leitung 30 einmal direkt, einmal über eine Differenzierstufe 31 und ein weiteres Mal über eine Doppeldifferenzstufe 33 zu einem Steuerge rät 34. Bezeichnet man das vom Wegmeßsystem 18 erfaßte Wegsignal mit s, so liegen also die Signale s, und am Steuergerät 34 an.From the measuring system18th leads an electrical line30th once directly, once via a differentiation level31 and another Times over a double difference level33 to a tax area advises34. This is called the distance measuring system18th detected path signal Withs, so the signals ares, and on the control unit34 at.

Über eine erste Tastatur 35 können dem Steuergerät 34 Soll werte s ₀, s ₁, s ₂, s ₃ . . . des Verfahrweges 17 des Stößels 17 vorgegeben werden.Setpoints s ₀ , s ₁ , s ₂ , s ₃ can be sent to the control unit 34 via a first keyboard 35 . . . of the travel path 17 of the plunger 17 can be specified.

Über eine zweite Tastatur 36 können weitere Sollwerte in das Steuergerät 34 eingegeben werden, z. B. ein oberer und ein unte rer Grenzwert p _o, p _u eines Betriebsdrucks p der Kolbenpresse 10.Using a second keyboard 36 , further setpoints can be entered into the control unit 34 , e.g. B. an upper and a lower limit p _o , p _{u of} an operating pressure p of the piston press 10th

Das Steuergerät 34 umfaßt einen Regler 37, der vorzugsweise ein Zustandsregler an sich bekannter Bauart ist. Die Reglerkenn linie ist über Reglerparameter in ebenfalls an sich bekannter Weise definierbar. Der Regler 37 ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einstellbaren Reglerparametern versehen, wie dies weiter unten noch erläutert werden wird. The control device 34 comprises a controller 37 , which is preferably a state controller of a type known per se. The controller characteristic line can be defined in a manner known per se via controller parameters. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the controller 37 is provided with adjustable controller parameters, as will be explained further below.

Weiterhin umfaßt das Steuergerät 34 neben nicht dargestellten Komparatoren zum Vergleich des Ist-Weges s mit den Sollwerten s ₀, s ₁ . . . noch einen Komparator 38 zum Vergleichen von Druck werten p, wie dies weiter unten noch erläutert werden wird.In addition to comparators (not shown), the control unit 34 also comprises comparators for comparing the actual path s with the setpoints s ₀ , s ₁ . . . another comparator 38 for comparing pressure values p , as will be explained further below.

Oberhalb des Kolbens 16 erstreckt sich im Zylinder 15 ein oberer Raum 40, Dieser ist mit einer Pneumatikleitung 41 an ein elek tropneumatisches 3/2-Servoventil angeschlossen, das intern mit einem Vorsteuerventil versehen ist, wie dies beispielsweise in DIN ISO 1219 unter 7.2 ausführlich dargestellt ist.Above the piston 16 , an upper space 40 extends in the cylinder 15. This is connected with a pneumatic line 41 to an electro-pneumatic 3/2 servo valve, which is internally provided with a pilot valve, as described in detail in DIN ISO 1219 under 7.2 is.

Ein unterer Raum 43 des Zylinders 15 unterhalb des Kolbens 16 ist mit einer Pneumatikleitung 44 an ein weiteres elektropneu matisches 3/2-Servoventil 45 angeschlossen. Die Servoventile 42, 45 werden separat vom Regler 37 angesteuert.A lower space 43 of the cylinder 15 below the piston 16 is connected with a pneumatic line 44 to a further electropneu matic 3/2-servo valve 45 . The servo valves 42, 45 are controlled separately by the controller 37 .

Ein Drucksensor 50 erfaßt z. B. den Differenzdruck zwischen den Räumen 40 und 43 und liefert ein entsprechendes Signal p an den Komparator 38 im Steuergerät 34, dessen weiterer Eingang mit den mittels der zweiten Tastatur 36 vorgebenen Grenzwer ten p _o, p _u beschaltet ist. Alternativ oder zusätzlich kann am Stößel 17 ein Kraftsensor 70 angeordnet sein, z. B. ein piezo elektrischer Sensor, um die Preßkraft F zu erfassen, die der Stößel 17 auf das Werkstück 12/13 ausübt. Mittels der zweiten Tastatur 36 können dann in einer anderen Betriebsart Grenzwerte F _o, F _u vorgegeben werden.A pressure sensor 50 detects z. B. the differential pressure between the rooms 40 and 43 and delivers a corresponding signal p to the comparator 38 in the control unit 34 , the further input of which is connected to the limit values specified by means of the second keyboard 36 th p _o , p _u . Alternatively or additionally, a force sensor 70 can be arranged on the plunger 17 , e.g. B. a piezoelectric sensor to detect the pressing force F , which the ram 17 exerts on the workpiece 12/13 . In another operating mode, limit values F _o , F _u can then be specified using the second keyboard 36 .

Der Ausgang des Komparators 38 steuert ein Anzeigeelement 51.The output of the comparator 38 controls a display element 51 .

Die Wirkungsweise der Kolbenpresse 10 gemäß Fig. 1 ist wie folgt: The operation of the piston press 10 according to FIG. 1 is as follows:

Der Benutzer der Kolbenpresse 10 gibt zunächst in Abhängigkeit vom jeweils zu bearbeitenden Werkstück 12, 13 mittels der ersten Tastatur 35 Wege ein, wobei s ₀ die Ruheposition des Stößels 17 ist, wenn der Kolben 16 seine obere Endlage in Fig. 1 eingenom men hat. Zwischen dem Wert s ₀ und einem weiteren Wert s ₁ durch mißt der Stößel 17 den Leerraum bis hin zum Aufsetzen auf das Werkstück 12, 13. Vom Wert s ₁ bis zu einem Wert s ₂ erfolgt nun ein Arbeitshub, in dem die wesentliche Preßarbeit, beispiels weise das Einpressen des Bolzens 13 in das Werkstück 12, voll zogen wird. Schließlich ist noch ein kleiner Weg von dem Wert s ₂ zu einem weiteren Wert s ₃, in dem z. B. der Bolzen 13 exakt auf den Endwert positioniert wird. Der Benutzer gibt ferner Verfahrgeschwindigkeiten für den Stößel 17 in den verschiedenen Hubbereichen vor.The user of the piston press 10 first enters 35 paths using the first keyboard, depending on the workpiece 12, 13 to be machined, s _{0 being} the rest position of the ram 17 when the piston 16 has reached its upper end position in FIG. 1. Between the value s ₀ and a further value s _1, the plunger 17 measures the empty space until it is placed on the workpiece 12, 13 . From the value s ₁ to a value s _{2 there} is now a working stroke in which the essential pressing work, for example the pressing of the bolt 13 into the workpiece 12 , is fully drawn. Finally, there is a small path from the value s ₂ to a further value s ₃ , in which z. B. the bolt 13 is positioned exactly on the final value. The user also specifies travel speeds for the plunger 17 in the various stroke ranges.

Der Benutzer gibt ferner mittels der zweiten Tastatur 36 einen Druckbereich zwischen einem unteren Wert p _u und einem oberen Wert p _o oder einen Preßkraftbereich F _o-F _u ein, wobei geprüft werden soll, ob der zum Auslenken des Stößels 17 erforderliche Druck p bzw. die aufgewendete Preßkraft F innerhalb dieses Wertebereichs p _o-p _u bzw. F _o-F _u liegt.The user also uses the second keyboard 36 to enter a pressure range between a lower value p _u and an upper value p _o or a pressing force range F _o - F _u , it being checked whether the pressure p or the pressure required to deflect the plunger 17 the applied pressing force F lies within this range of values p _o - p _u or F _o - F _u .

Mittels eines in Fig. 1 nicht dargestellten Schalters wird nun die Kolbenpresse 10 eingeschaltet. Das erste Servoventil 42 wird aus der in Fig. 1 eingezeichneten Stellung umgeschaltet, so daß Druckluft aus einem Reservoir über die Pneumatiklei tung 41 in den oberen Raum 40 strömt. Der Kolben 16 bewegt sich nun nach unten, wobei mittels des Wegmeßsystems 18 die jeweilige Augenblickslage des Kolbens 16 bzw. des Stößels 17 erfaßt und entsprechend der vorgegebenen Weg/Zeit-Abhängigkeit durch Betätigen der Ventile 42, 45 ggf. nachgeregelt wird. Dem Regler 37 wird infolgedessen ein Wegsignal s, ein Geschwindig keitssignal s sowie ein Beschleunigungssignal s zugeführt, und der Regler 37 erzeugt in Abhängigkeit von vorgegebenen Regler parametern, die aus den vorgegebenen Werten s ₀, s ₁, s ₂ und s ₃ und den Verfahrgeschwindigkeiten bestimmt wurden, das analoge Steuersignal für die Servoventile 42 und 45.The piston press 10 is now switched on by means of a switch (not shown in FIG. 1). The first servo valve 42 is switched from the position shown in FIG. 1 so that compressed air flows from a reservoir via the pneumatic line 41 into the upper space 40 . The piston 16 now moves downward, the instantaneous position of the piston 16 or the plunger 17 being detected by means of the displacement measuring system 18 and readjusted if necessary by actuating the valves 42, 45 in accordance with the specified displacement / time dependence. The controller 37 is, consequently, a displacement signal s, a VELOCITY s keitssignal as well as an acceleration signal supplied s, and the controller 37 generates parameters in response to predetermined regulator consisting of the predetermined values s _0, s _1, s ₂ and s ₃ and the speeds were determined, the analog control signal for the servo valves 42 and 45 .

In Fig. 2 ist das zugehörige Weg/Zeit-Diagramm aufgetragen. Die Kolbenpresse 10 wurde zum Zeitpunkt t ₀ eingeschaltet und hat bis zum Zeitpunkt t ₁ den Leerhub zwischen der oberen Aus gangsposition s ₀ und dem Aufsetzen s ₁ auf dem Bolzen 13 durch messen. Wie sich aus dem relativ steilen Verlauf im Intervall t ₀ bis t ₁ ergibt, geschieht dieser Leerhub mit relativ hoher Verfahrgeschwindigkeit. Zum Zeitpunkt t ₁ erkennt das Wegmeß system 18, daß der vorgegebene Wert s ₁ erreicht worden ist. Im Regler 37 werden nun die Reglerparameter umgeschaltet, wie aus dem kurzen Überschwinger in Fig. 2 zu erkennen ist. Durch ent sprechendes Betätigen der Servoventile 42 und 45 setzt nun der Kolben 16 mit Stößel 17 seinen Weg etwas langsamer fort, bis zum Zeitpunkt t ₂ der Arbeitshub beendet ist und sich der Bol zen 13 bereits nahezu in seiner Endposition befindet. Zum Zeit punkt t ₂ wird erkannt, daß der nächste vorgegebene Grenzwert s ₂ erreicht wurde, und der Regler 37 wird nochmals in seinen Reglerparametern umgeschaltet, so daß nun in einem Positionier hub die Endposition des Bolzens 13 relativ langsam angefahren werden kann, bis schließlich der Endwert s ₃ zum Zeitpunkt t ₃ erreicht wurde.The associated path / time diagram is plotted in FIG. 2. The piston press 10 was switched on at the time t ₀ and has the idle stroke between the upper starting position s ₀ and the placement s ₁ on the bolt 13 by the time t ₁ . As can be seen from the relatively steep course in the interval t ₀ to t ₁ , this idle stroke occurs at a relatively high travel speed. At time t ₁ , the measuring system 18 recognizes that the predetermined value s ₁ has been reached. The controller parameters are now switched in the controller 37 , as can be seen from the short overshoot in FIG. 2. By pressing the servo valves 42 and 45 accordingly, the piston 16 with the plunger 17 continues its path somewhat more slowly until the working stroke t _{2 has} ended and the bolt 13 is already almost in its end position. At the point in time t ₂ it is recognized that the next predetermined limit value s _{2 has been} reached, and the controller 37 is switched over again in its controller parameters, so that the end position of the bolt 13 can now be approached relatively slowly in a positioning stroke until finally the Final value s _{3 was reached} at time t ₃ .

Es schließt sich nun bevorzugt eine kurze Haltephase an, bis der Kolben 16 durch entsprechendes Betätigen der Servoventile 42, 45 wieder in seine obere Ausgangslage zurück fährt. This is preferably followed by a brief holding phase until the piston 16 returns to its upper starting position by correspondingly actuating the servo valves 42, 45 .

Während des Arbeitshubs und des Positionierhubs, d. h. zwischen den Zeitpunkten t ₁ und t ₃, hat das Steuergerät 34 mittels des Komparators 38 den jeweils aufgewendeten Druck mit dem Druck intervall p _u-p _o verglichen. Die entsprechende Kennlinie des Komparators 38 ist in Fig. 3 dargestellt. Man erkennt, daß ein Qualitätssignal Q abgeleitet wird, das im Intervall p _o-p _u den Wert 1 und außerhalb dieses Intervalls den Wert 0 annimmt. Ein Anzeigeelement 51 wird deswegen nur dann (oder bei entspre chender Logik nur dann nicht) angesteuert, wenn zum Durchmessen des Weges bis zum Wert s ₃ ein Druck aufgewendet werden mußte, der im Intervall p _o-p _u lag. Entsprechendes gilt im Falle der Preßkraftüberwachung, wenn festgestellt wird, ob die ausgeübte Preßkraft F im Intervall F _u-F _o liegt.During the working stroke and the positioning stroke, ie between the times t ₁ and t ₃ , the control unit 34 has compared the pressure applied in each case with the pressure interval p _u - p _o by means of the comparator 38 . The corresponding characteristic of the comparator 38 is shown in FIG. 3. It can be seen that a quality signal Q is derived which assumes the value 1 in the interval p _o - p _u and the value 0 outside this interval. A display element 51 is therefore only activated (or in the case of corresponding logic only not) if a pressure had to be applied to measure the path up to the value s ₃ , which was in the interval p _o - p _u . The same applies in the case of the monitoring of the pressing force if it is determined whether the pressing force F is in the interval F _u - F _o .

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbenpresse 10 wurden im Regler 37 Verstärkungsfaktoren zwi schen 100 und 1000 eingestellt. Hierdurch ergab sich eine Ein preßgenauigkeit des Weges s von ±0,01 mm. Bei einer Zeitkon stante des Antriebssystems zwischen 10 und 50 ms war zum Errei chen dieser Einpreßgenauigkeit eine Bewegungsgeschwindigkeit in der Positionierphase, d. h. zwischen t ₂ und t ₃ etwa 1 mm/s erforderlich.In a practical embodiment of the piston press 10 according to the invention, 37 amplification factors between 100 and 1000 were set in the controller. This resulted in a press accuracy of the path s of ± 0.01 mm. With a time constant of the drive system between 10 and 50 ms, a movement speed in the positioning phase, ie between t ₂ and t _{3, of} about 1 mm / s was required to achieve this press-in accuracy.

Claims

1. Piston press ( 10 ) with a plunger ( 17 ) which is connected to a piston ( 16 ) running in a cylinder ( 15 ), the cylinder ( 15 ) being pressurized with air via valves ( 42, 45 ), thereby characterized in that the plunger ( 17 ) interacts with a displacement measuring system ( 18 ), that an output signal (s) of the displacement measuring system ( 18 ) is compared in a controller ( 37 ) with predetermined target values (s ₀ , s ₁ , s ₂ , s ₃ ) and that the controller ( 37 ) controls electropneumatic servo valves ( 42, 45 ) for pressurizing the cylinder ( 15 ) according to a predetermined path / time profile (s _(t) ).

2. Piston press according to claim 1, characterized in that the path / time profile (s _(t) ) is divided into discrete areas with different gradients, the plunger ( 17 ) from a rest position (s ₀ ) with gradually decreasing speed is moved into an end position (s ₃ ).

3. Piston press according to claim 2, characterized in that the controller ( 37 ) is a state controller with adjustable Reg lerparametern, the control signals in dependence on the path signal (s) forms a speed signal (s) and an acceleration signal () and that the regulator parameters at Transition from a first area to a second area are automatically switchable.

4. Piston press according to one of claims 1 to 3, characterized in that a pressure sensor ( 50 ) detects the pressure acting on the cylinder ( 15 ) (p) with a predetermined value range (p _o - p _u ) and if the range (p _o - p _u ) is not observed, a display element ( 51 ) is actuated.

5. Piston press according to one of claims 1 to 3, characterized in that a force sensor ( 70 ) detects the pressing force (F) exerted by the tappet ( 17 ), compares it with a predetermined target value range (F _o - F _u ) and, if the device is not complied with Area (F _o - F _u ) actuates a display element ( 51 ).

6. Piston press according to one of claims 1 to 5, characterized in that the servo valves 3/2-servo valves ( 42, 45 ) with pilot valve.