DE3840395C2 - Steuerung einer Blechbearbeitungspresse - Google Patents
Steuerung einer BlechbearbeitungspresseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung einer Blechbearbeitungspresse, mit einem Pres
senstößel, mit Ober- und Unterwerkzeugen, mit einem Hydraulikzylinder, der den Pres
senstößel mit einem vertikalen Hub bewegt, mit einem hydro-elektrischen Servoventil,
das zur Versorgung des Hydraulikzylinders mit Druckflüssigkeit vorgesehen ist, so daß
das am Pressenstößel befestigte Oberwerkzeug relativ zum Unterwerkzeug hin und weg
bewegbar ist, mit einer Servoventilsteuerung, in der ein Steuerungsmuster zur Steue
rung des Servoventils abgelegt ist, wobei die Hubgeschwindigkeit des Pressenstößels
variabel steuerbar ist derart, daß die Hubgeschwindigkeit in einem Bearbeitungsintervall,
währenddessen der Pressenstößel einen größeren Druck auf das Werkstück überträgt
und dieses bearbeitet bzw. durchtrennt, aufgrund eines Soll-Ist-Vergleiches veränderbar
ist, wobei für die Hubgeschwindigkeit des Pressenstößels eine Steuerkurve mit mehre
ren jeweils geschwindigkeitsoptimierten Intervallen vorgesehen ist.
Eine derartige Steuerung ist aus der DE 37 03 674 A1 bekannt.
Hierbei ist ein Druckaufnehmer vor
gesehen, der mit dem Hydraulikzylinder derart gekoppelt ist, daß festgestellt werden
kann, zu welchem Zeitpunkt ein Druckanstieg im Hydraulikzylinder und anschließend ein
Druckabfall bemerkbar ist. Die Zeitdauer dieses Intervalls, währenddessen der Pressen
stößel einen größeren Druck auf das Werkstück überträgt, wird gemessen und als ein
Istzeitwert abgespeichert, für den eine Bearbeitung am Werkstück erfolgt. Anschließend
wird dieser Istwert mit einem Soll-Zeitintervall verglichen, so daß aufgrund dieses Ver
gleichergebnisses die Hubgeschwindigkeit während dieses Bearbeitungsintervalls ver
änderbar ist.
Eine Stanz- bzw. Schneidarbeit, die durch eine Presse ausgeführt wird, hängt ab von
dem Material des Werkstückes, der Dicke des Bleches und der Stanzgeschwindigkeit, in
jedem Fall werden jedoch starke Geräusche und Schwingungen erzeugt.
Zum Beispiel wurde für eine Revolverpresse festgestellt, daß der Schalldruck an einer
Stelle, die von der Presse 1 m entfernt ist, ungefähr 75 dB beträgt und noch in einem
Abstand von 10 m ungefähr 58 dB beträgt. Es besteht eine nahezu lineare Beziehung
für den Schwingungsdruck bzw. Schalldruck in dem Bereich zwischen diesen Punkten.
Die Schwingungen und das Geräusch werden durch die
Reibung zwischen dem Hubarbeitsabschnitt und dem
Blechmaterial sowie infolge der Durchbiegung des Rahmens
während des Betriebes des Hubarbeitsabschnittes erzeugt.
Je größer die Geschwindigkeit des Pressenstempels ist,
desto größer ist der Betrag von Schwingung, Schalldruck
und Geräusch.
Das zulässige Steuerungsniveau für Geräusche und
Schwingungen sowie Schalldruck werden bestimmt durch die
Anforderungen der
Umweltstandards.
Daher bildet die eingangs erwähnte Technologie eine
Technologie zur Ausführung eines äußerst effizienten
Prozesses mit niedrigen Schwingungen und niedriger
Geräuschentwicklung durch Einstellung der Stanz- bzw.
Stempelgeschwindigkeit.
Die Prinzipien, durch die die Schwingungen und die
Geräusche bei dem Stanzprozess oder sonstigen
Umformprozess erzeugt werden, sind jedoch sehr
kompliziert und ein geeigneter Wert für die
Pressengeschwindigkeit bzw. Stempelgeschwindigkeit kann
nur durch tatsächliche Untersuchungen und Beobachtungen
erhalten werden. Entsprechend wurde der geeignete Wert
für die Pressen- bzw. Stempelgeschwindigkeit in
herkömmlicher Weise von Testumformvorgängen für die
jeweilige Art des zu bearbeitenden Materials, der
Blechdicke und der Form sowie für die Wirkung jeder
Stempeleinheit jeweils bestimmt. Demzufolge ist die
herkömmliche Technologie beträchtlich zeit- und
arbeitsaufwendig, um eine geeignete Geschwindigkeit
herauszufinden und die Gesamtarbeitseffektivität wird
vermindert.
Außerdem werden herkömmliche Stanzpressen mit dem Ziel
der Ausführung von Stanzprozessen entwickelt. Es ist
daher schwierig, mit solch einer Ausrüstung einen
Ziehprozeß auszuführen.
Es ist jedoch in dem Fall, bei dem ein Blechmaterial
eine Mehrzahl von Abschnitten für einen Ziehprozeß
aufweist, sowie in dem Fall, bei dem ein Blechmaterial
eine Mischung aus Abschnitten zum Stanzen und Ziehen
aufweist, wünschenswert, diese Ziehoperationen ebenfalls
auf einer Stanzpresse ausführen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung einer Blechbearbei
tungspresse der eingangs genannten Art bereitzustellen, die die Gesamtarbeitseffektivi
tät bei gleichzeitig geringen Schwingungen und niedriger Geräuschentwicklung erhöht.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Vorrichtung zum Steuern des Hubes einer Presse anzugeben, wodurch ein
Umformprozeß derart ausgeführt werden kann, daß ein Stanzvorgang und ein Zugvor
gang für das Werkstück mit niedriger Geräuschentwicklung und geringen Schwingungen
möglich sind.
Die obengenannte Aufgabe wird für eine Steuerung der eingangs genannten Art er
findungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerkurve ein Annäherungsintervall mit ei
ner Annäherungsgeschwindigkeit, das Bearbeitungsintervall mit einer Bearbeitungs
geschwindigkeit, ein Abschlußintervall mit einer Abschlußgeschwindigkeit und ein
Rückzugsintervall mit einer Rückzugsgeschwindigkeit umfaßt und daß im Bearbei
tungsintervall die Bearbeitungsgeschwindigkeit des Pressenstößels abhängig von ei
nem während einer Testbearbeitung gemessenen Maximaldruck im Hydraulikzylinder
auf einen niedrigeren Wert als die Annäherungsgeschwindigkeit einstellbar ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Stärke
der Schwingungen und des Geräusches, die erzeugt werden,
im Prinzip vom Stanzdruck bzw. Umformdruck abhängen.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes
sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die vorliegende
Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung, die ein Modell
einer Presse und ihrer zugehörigen Steuerung
zeigt,
Fig. 2 eine erläuternde Darstellung eines
Steuerungsmusters bzw. Steuerungsverhaltens,
Fig. 3 eine erläuternde Darstellung eines Tests zum
Stanzen eines Bleches,
Fig. 4 eine erläuternde Darstellung, die eine
Datentabelle zeigt,
Fig. 5 eine erläuternde Darstellung, die ein zweites
Ausführungsbeispiel einer Steuerung zeigt,
Fig. 6(A), (B) erläuternde Darstellung, des
Steuerungsverhaltens bzw. -musters.
Bezug nehmend nunmehr auf Fig. 1 zeigt diese eine
Umformpresse 1, z. B. eine Presse zum Lochen und
Ausschneiden, nachfolgend als Stanzpresse bezeichnet,
bei der in gleicher Weise wie bei einer herkömmlichen
Revolverpresse eine Werkstückbewegungs- und
Positioniervorrichtung 3 vorgesehen ist, um ein
Werkstück WP, das in Form einer Platte, nachfolgend als
Blech bezeichnet, vorliegt, sowohl in Richtung der X-
als auch in Richtung der Y-Achse zu bewegen und
positionieren. Die Werkstückbewegungs- und
Positioniervorrichtung 3 kann einen herkömmlicherweise
bekannten Aufbau aufweisen, so daß sie in der Zeichnung
nur schematisch dargestellt ist und eine Erläuterung
ihrer Konstruktionseinzelheiten weggelassen ist.
Außerdem ist in der Stanzpresse 1 ein Gesenk 5
aufgenommen, daß eine Verformung an dem Werkstück WP
vernimmt, sowie ein Oberwerkzeug bzw. Preß- oder
Schnittstempel 7, nachfolgend als Stempel bezeichnet,
der in Verbindung mit dem Gesenk bzw.
Unterwerkzeug 5 wirksam ist. Wie herkömmlich bekannt
ist, sind z. B. in einer Revolverpresse eine Mehrzahl von
Gesenke 5 und Stempeln 7 an einem unteren Revolver und
einem oberen Revolver vorgesehen. Diese Unterwerkzeuge 5
und die Stempel 7 sind in herkömmlicher Weise bekannt,
so daß sie in der Zeichnung nur schematisch dargestellt
sind. Auf eine Erläuterung ihres Aufbaus wird daher hier
verzichtet.
In der Stanzpresse 1, ist ein Hydraulikzylinder 9
vorgesehen, um Durck auf den Stempel 7 zu übertragen.
Der Hydraulikzylinder 9 ist an einem Oberrahmen (nicht
gezeigt) der Stanzpresse 1 befestigt, und besitzt einen
derartigen Aufbau, daß durch vertikale Betätigung (in
Richtung der Z-Achse) eines Kolbens 11, der innerhalb des
Zylinders vorgesehen ist, ein Pressenstößel bzw. eine Stempelstange
oder eine Kolbenstange 13 in vertikaler Richtung betätigt
wird und Druck auf den Stempel 7 übertragen wird.
Eine Lageerfassungsvorrichtung 15 ist an dem
Hydraulikzylinder 9 vorgesehen, um die vertikale Lage
der Kolbenstange 13 zu erfassen. Die
Lageerfassungsvorrichtung 15 kann z. B. eine
Impulskodiereinrichtung sein, die ein Impulssignal PLS
proportional zur Geschwindigkeit der Bewegung der
Kolbenstange 13 abgibt. Das Impulssignal PLS, das durch
die Lageerfassungsvorrichtung 15 bereitgestellt wird,
wird als Eingangssignal an einen Lage- und
Geschwindigkeitserfassungsabschnitt 17 gegeben. Durch
Zählen der Anzahl der Impulssignale PLS erfaßt die Lage-
/Geschwindigkeitserfassungssektion 17 die vertikale
Bewegungslage der Kolbenstange 13 und, z. B. durch Zählen
der Anzahl der Impulssignale PLS pro Zeiteinheit, erfaßt
sie die Bewegungsgeschwindigkeit, die der vertikalen
Bewegungstage der Kolbenstange 13 entspricht.
Ein Servoventil 19 ist mit einer vertikalen Druckkammer
in dem Hydraulikzylinder 9 durch eine Mehrzahl von Ölkreisen OL1
und OL2 verbunden. Das Servoventil 19 steuert die
Menge des Hydraulikfluides, das zu einem Tank T
abgegeben wird oder die Menge des Hydraulikfluides, das
zu dem Hydraulikzylinder 9 durch eine Hydraulikpumpe 21
zugeführt wird. Ein Magnetspulenventil SOL wird im
Verhältnis zur Größe eines angelegten elektrischen
Stromes betätigt, um das Strömungsvolumen des
Hydraulikfluides zu steuern.
Ein Servoventil-Steuerungsabschnitt 23 ist vorgesehen,
um das Servoventil 19 zu steuern. Der
Lage-/Geschindigkeitserfassungsabschnitt 17 und ein
Hauptsteuerabschnitt 25 sind mit dem
Servoventil-Steuerungsabschnitt 23 verbunden. Hier kann
so die Verlagerung des Servoventilschiebers auf den
Servoventil-Steuerungsabschnitt 23 rückgekoppelt
werden. Ein Erzeugungsabschnitt 27 für das
Steuerungsmuster bzw. das Steuerungsverhalten ist
vorgesehen, um ein Steuerungsmuster zu schaffen, das in
dem Hauptsteuerabschnitt 25 festgelegt ist. Der
Lage-/Geschwindigkeitserfassungabschnitt 17 und ein
Drucksensor 19, der den Druck im oberen Teil des
Hydraulikzylinders 9 erfaßt, sind mit dem
Erzeugungsabschnitt 27 für das Steuerungsmuster
verbunden. Ein Datenspeicherabschnitt 31 ist ebenfalls
mit dem Erzeugungsabschnitt 27 für das
Steuerungsverhalten verbunden.
Der Erzeugungsabschnitt 27 für das Steuerungsverhalten
bzw. Steuerungsmuster schafft das Steuerungsmuster auf
der Grundlage eines Z-Lagedaten-Eingangssignales von dem
Lage-/Geschwindigkeitserfassungsabschnitt 17, dem
P-Druckdaten-Eingangssignal von einem Drucksensor 29 und den
Daten, die in dem Datenspeicherabschnitt 31 gespeichert
sind. Das Steuerungsmuster, das in dem
Erzeugungsabschnitt 27 für das Steuerungsverhalten
erzeugt wird, ist z. B. ein Steuerungsmuster des Typs,
der in Fig. 2 gezeigt ist. Das Steuerungsmuster wird
bestimmt von einer Annäherungsgeschwindigkeit VA eines
Annäherungsintervalls, einer Bearbeitungsgeschwindigkeit VB eines
Bearbeitungsintervalls, einer Abschlußgeschwindigkeit VC eines
Abschlußintervalls und eine Rückzugsgeschwindigkeit VD eines
Rückzugsintervalls.
Das Annäherungsintervall erstreckt sich von einer
Startposition Z2 der Kolbenstange 13 am Beginn des
Absenkens bis zu der Lage, bei der das Werkzeug bzw. der
Stempel 7 sich zunächst der Oberfläche des Werkstückes WP
befindet oder bis zum Punkt der Berührung von Stempel 7
und Oberfläche des Werkstückes WP, das eine Blechdicke D
aufweist, d. h. bis zu einer Kontaktposition bzw. Position Z1, an dem die
Annäherungsgeschwindigkeit VA sich auf einem hohen Wert befindet.
Das Bearbeitungsintervall ist das Intervall von der
Position Z1 zu einer Position Z3. Die Position Z3 ist
die Position, die der Bodenfläche des Werkstückes WP
entspricht, wenn die Blechdicke des Werkstückes WP z. B.
weniger als 2 mm beträgt oder eine Position, die einem
bestimmten Wert (z. B. 2 mm) unterhalb des Oberfläche des
Werkstückes WP entspricht, für den Fall, daß die Dicke
des Bleches 2 mm oder größer ist. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit VB
in dem Bearbeitungsintervall ist auf einen niedrigen
Geschwindigkeitswert festgelegt, bei dem das Geräusch
und die Schwingungen gesteuert werden können.
Das Abschlußintervall bzw. Endbearbeitungsintervall ist
das Intervall von der Position Z3 bis zu einer tiefsten Position
Z4, die einen bestimmten Wert unterhalb einer Position
Z0 liegt, die die Bodenfläche bzw. Unterseite des
Werkstückes WP markiert. Die Abschlußgeschwindigkeit VC in dem
Aufschlagintervall ist auf einen hohen
Geschwindigkeitswert festgelegt.
Das Rückzugs- bzw. Rückkehrintervall ist das Intervall
von der tiefsten Position bzw. Unterseitenlage Z4 bis zu einer obersten Position bzw. Startposition Z2. Die
Rückzugsgeschwindigkeit VD in dem Rückzugsintervall ist
auf einen maximalen Geschwindigkeitswert festgelegt.
Das Erzeugen des Steuerungsmusters bzw.
Steuerungsverhaltens in dem Erzeugungsabschnitt 27 für
das Steuermuster wird allgemein bzw. im wesentlichen
durch einen Test-Umformvorgang bzw. Test-Stanzvorgang
ausgeführt. Insbesondere wird, wie in Fig. 3 gezeigt
ist, der Hydraulikzylinder 9 aktiviert, der Werkzeug-
bzw. Stempelhalter (Kolbenstange) 13 senkt sich mit
einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit V1 von
der oberen Totpunktlage ZU zur unteren Bodenlage bzw.
Totpunktlage ZD. Die Kolbenstange 13 kehrt anschließend
mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit V2 von
der unteren Totpunktlage ZD zu der oberen Totpunktlage ZU zurück,
und auf diese Weise wird ein Versuchs-Stanzvorgang
ausgeführt worden.
Wenn der Stanzvorgang auf diese Weise ausgeführt wird,
senkt sich das Werkzeug bzw. der Stempel 7 durch die
Kolbenstange 13 ab. In der Position Z1, an der der Stempel 7 die
Oberseite des Werkstückes WP berührt, erhöht sich der
Druck in dem Druckraum des Hydraulikzylinder 9 (wie
durch die unterbrochene Linie in dem Druck-Zeit-Diagramm
(P-t-Diagramm) angegeben ist), so daß sowohl der
Druckaufbau des Druckes P und der maximale Stanzdruck Pm
durch den Drucksensor 29 erfaßt werden.
Entsprechend liest der Erzeugungsabschnitt 27 für das
Steuerungsmuster die Position Z1 des
Werkstückes WP aus der Position des Stempels 7 beim
Druck P zum Zeitpunkt des Druckaufbaus ebenso wie den
maximalen Stanzdruck Pm ein und speichert diese.
Nachdem die Oberflächenlage des Werkstückes WP im
Erzeugungsabschnitt 27 für das Steuerverhalten erfaßt
ist, wird die Annäherungsgeschwindigkeit VA im
Annäherungsintervall, das in Fig. 2 gezeigt ist, auf
eine noch akzeptierbare, hohe Geschwindigkeit
festgelegt. Als nächstes wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit VB aus
den Daten einer Tabelle ausgewäht, die in Fig. 4
gezeigt ist.
Die Daten in der Tabelle nach Fig. 4 geben die Werte der
Geschwindigkeit für die jeweils spezielle Stanzkraft an,
so daß das jeweilige Niveau der Schwingungen und der
Geräuschentwicklung nicht die gesetzlichen Grenzwerte
überschreitet. Die Daten für die Stanzgeschwindigkeit
werden vorher in praktischen Versuchstests gewonnen. Sie
sind entsprechend dem Werkstückmaterial und der Zeit
klassifiziert und in dem Datenspeicherabschnitt 31
gespeichert.
Auf diese Weise wird, nachdem die Bearbeitungsgeschwindigkeit VB für
das Bearbeitungsintervall
ausgewählt
worden ist, auf der Grundlage der
bekannten Blechdicke D des Werkstückes WP
die Position Z3, an der die Geschwindigkeit
des Werkzeugaufbaus bzw. der Kolbenstange 13 auf die
Abschlußgeschwindigkeit VC verändert wird, bestimmt und ebenso
wird die Abschlußgeschwindigkeit VC auf einen akzeptablen,
hohen Wert festgelegt. Als nächstes wird die
Rückzugsgeschwindigkeit VD des Rückzugsintervalls auf die
Maximalgeschwindigkeit festgelegt und somit ist das
Steuerungsmuster, wie in Fig. 2 gezeigt, geschaffen.
Auf diese Weise wird das Steuerungsmuster, das in dem
Erzeugungsabschnitt 27 für das Steuerverhalten bzw.
Steuerungsmuster erzeugt wurde, wie vorher erläutert,
auf den Hauptsteuerabschnitt 25 übertragen und das
Servoventil 19 wird entsprechend dem Steuerungsmuster/
so gesteuert, daß die Betätigung und Wirkung des
Hydraulikzylinders 9 gesteuert wird.
Es ist daher deutlich, daß in diesem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung die Bearbeitungsgeschwindigkeit VB,
entsprechend den Versuchsdaten für die Geräuschbildung
und die auftretenden Schwingungen, bezogen auf die
zugehörige Stanz- bzw. Umformkraft und die Stanz- bzw.
Umformgeschwindigkeit ausgewählt wird. Daher ist es
durch die Auswahl der wahlweisen Bearbeitungsgeschwindigkeiten
VB und die Erzeugung des Steuerungsmusters, möglich, die
Geräuschentwicklung und die Schalldruck- und
Schwingungsentwicklung auf ein akzeptables Niveau für
die Umgebung zu steuern und eine wirksame Erhöhung der
Produktivität wird erreicht.
In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wurde nur die Umform- bzw. Bearbeitungsgeschwindigkeit VB aus
den Daten in der Tabelle entnommen und das
Steuerungsmuster geschaffen. Es ist jedoch auch möglich,
diese Datentabelle für das Steuerungsmuster bzw. für die
Regelung des Arbeitsverhaltens der Presse für jeden Wert
der Blechdicke D im voraus vorzubereiten und das
Steuerungsmuster selbst direkt aus der Tabelle
auszuwählen. Außerdem kann der Datenspeicherabschnitt 31
weggelassen die Schnittkraft für jeden
Stanzvorgang berechnet und die geeignete
Stanzgeschwindigkeit für diese Stanzkraft als
Eingangssignal verwendet werden.
Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, bei dem jede Art von Daten für
das Steuerungsverhalten im voraus vorbereitet und
erhalten wurden, wobei dann das vorgeschriebene
Steuerungsmuster nur noch ausgewählt werden muß und der
Hydraulikzylinder 9 entsprechend angesteuert wird.
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
ein Festlegungsabschnitt 33 für das Steuerungsmuster mit
dem Servoventil-Steuerungsabschnitt 23 verbunden, anstelle
der Verbindung zu dem Hauptsteuerabschnitt 25 nach dem
vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Ein Befehlsabschnitt
35 und ein Speicherabschnitt 37 sind mit dem
Befehlsabschnitt 33 für das Steuerungsverhalten
verbunden. Der Speicherabschnitt 37 speichert
verschiedene Arten von Steuerungsmustern zur Steuerung
der vertikalen Bewegung der Kolbenstange 13. Der
Speicherabschnitt 37 umfaßt einen Speicherabschnitt
39 für das Steuerungsmuster für den Stanzvorgang, wobei
dieser Speicherabschnitt 39 verschiedene Arten von
Steuerungsmustern für den Fall speichert, bei dem das
Werkstück WP einer Stanzbearbeitung unterzogen wird. Der
Speicherabschnitt 37 umfaßt außerdem einen
Speicherabschnitt 41 für Steuerungsmuster für einen
Umformvorgang unter Beibehaltung des
Stoffzusammenhanges, d. h. einen Umformprozeß mit
plastischer Formänderung des Materials, wie z. B. einen
Ziehvorgang, wobei dieser Speicherabschnitt 41
verschiedene Arten von Steuerungsmustern für einen
Formgebungsprozeß, wie z. B. einen Ziehprozeß oder
dergleichen, speichert.
Die verschiedenen Arten an Steuerungsmustern für einen
Stanzvorgang, die verwendet werden, wenn ein Stanzprozeß
an dem Werkstück WP ausgeführt wird, wie z. B. das
Steuerungsmuster gemäß Fig. 2, werden z. B. in dem
Speicherabschnitt 39 für Stanzprozeß-Steuerungsmuster
gespeichert.
Verschiedene Arten von Steuerungsmustern, wie z. B.
solchen, die in Fig. 6A und 6B gezeigt sind, sind z. B.
in dem Speicherabschnitt 41 für
Formgebungsprozeß-Steuerungsmuster gespeichert. Das
Steuerungsmuster, das in Fig. 6A gezeigt ist, bildet ein
geeignetes Steuerungsmuster zur Ausführung eines
Ziehprozesses an dem Werkstück WP. Der Unterschied
zwischen diesem Steuerungsmuster und dem vorher
erwähnten Steuerungsmuster für einen Stanzvorgang
besteht darin, daß für den Ziehprozeß das
Steuerungsmuster gemäß Fig. 6A eine Haltezeit T
aufweist, während der die Werkzeughalterung bzw.
Kolbenstange 13 bei einem konstanten Druck beaufschlagt
oder in einer festen Lage (Geschwindigkeit VE = 0)
gehalten ist. Außerdem muß für den Fall, daß die
Oberfläche des Werkstückes WP einer Umformbearbeitung
unter Aufrechterhaltung des Stoffzusammenhanges
unterzogen wird, die Lage der Unterkante des Stempels
äußerst präzise festgelegt werden. Aus diesem Grunde ist
es wünschenswert, daß das Steuerungsmuster, das in Fig.
6B gezeigt ist, eine niedrige Geschwindigkeit
unmittelbar vor Erreichen des unteren Totpunktes des
Stempelweges garantiert.
Insbesondere tritt bei einem Umformprozeß, der kein
Stanzen des Werkstückes WP enthält, ein Zustand auf, bei
dem die örtlichen Spannungen des Werkstückes WP sich
verteilen, die Fließfähigkeit des Werkstückes WP stabil
ist und ein Verziehen oder Verwölben und eine Distorsion
des Werkstückes WP dadurch unterdrückt werden können,
daß die Werkzeughalterung bzw. Kolbenstange 13 und der
Stempel 7 für eine bestimmte Zeitspanne mit einem
festgelegten (stationären) Druck oder in einer
festgelegten (stationären) Lage an dem Punkt gehalten
werden, an dem der Vorgang abgeschlossen ist.
Bei der Gestaltung des zweiten Ausführungsbeispieles der
vorliegenden Erfindung wird entweder der
Speicherabschnitt 39 für die
Stanzprozeß-Steuerungsmuster oder der Speicherabschnitt
41 für die Umformvorgangs-Steuerungsmuster unter
Aufrechterhaltung des Stoffzusammenhanges angeregt bzw.
abgerufen, wenn der spezielle Stanzprozeß oder andere
Umformprozeß durch den Befehlsabschnitt 35 aufgerufen
wird, der das Programm abarbeitet, um zu entscheiden, ob
ein Stanzprozeß oder ein sonstiger Umformprozeß in
diesem ausgewählt ist. Anschließend wird das jeweils
spezifische Steuerungsmuster in dem
Steuerungsmuster-Festlegungsabschnitt 33 festgelegt.
Wenn das spezielle Steuerungsmuster in dem
Steuerungsmuster-Festlegungsabschnitt 33 festgelegt ist,
wird das Servoventil 19 durch dieses festgelegte
Steuerungsmuster angesteuert, während der
Servoventil-Steuerungsabschnitt 23 die Positions- und
Geschwindigkeitsdaten Z, V verwendet, die von dem Lage-/
Geschwindigkeitserfassungsabschnitt 17 angegeben werden
und die Betätigung des Hydaulikzylinders 9 steuert.
Insbesondere werden durch dieses Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung die verschiedenen Arten von
Steuerungsmustern, die in dem Speicherabschnitt 39 für
Stanzprozeß-Steuerungsmuster gespeichert sind, oder die
verschiedenen Arten von Steuerungsmustern, die in dem
Speicherabschnitt 41 für sonstige
Umformprozeß-Steuerungsmuster gespeichert sind,
ausgewählt, und die Wirkung des Hydraulikzylinders 9
wird mit Hilfe des jeweils ausgewählten
Steuerungsmusters gesteuert, so daß ein Stanzprozeß oder
sonstiger Umformprozeß leicht an dem Werkstück WP
ausgeführt werden kann. Da es außerdem nicht
erforderlich ist, wieder ein Steuerungsmuster zu
schaffen, ist es möglich, schnell jede gewünschte Art
von Prozeßsteuerung bereitzustellen.
Wie aus der obigen Erläuterung ersichtlich ist, kann
durch die vorliegende Erfindung ein Umform-,
insbesondere Stanzvorgang, mit dem gewünschten
Steuerungsmuster ausgeführt werden. Die Geräusche und
Schwingungen werden entsprechend den örtlichen und
zeitbestimmten Regelungen von Umweltschutzstandards
unterdrückt und es ist möglich, sowohl Stanzprozesse als
auch kombinierte Umformvorgänge mit Stanzen und einem
qualitativen hohen plastischen Umformvorgang unter
Aufrechterhaltung des Stoffzusammenhanges auszuführen.
Claims (6)
1. Steuerung einer Blechbearbeitungspresse, mit einem Pres
senstößel, mit Ober- und Unterwerkzeugen, mit einem Hydrau
likzylinder, der den Pressenstößel mit einem vertikalen Hub
bewegt, mit einem hydro-elektrischen Servoventil, das zur
Versorgung des Hydraulikzylinders mit Druckflüssigkeit vorge
sehen ist, so daß das am Pressenstößel befestigte Oberwerk
zeug relativ zum Unterwerkzeug hin und weg bewegbar ist, mit
einer Servoventilsteuerung, in der ein Steuerungsmuster zur
Steuerung des Servoventils abgelegt ist, wobei die Hubge
schwindigkeit des Pressenstößels variabel steuerbar ist der
art, daß die Hubgeschwindigkeit in einem Bearbeitungsinter
vall, währenddessen der Pressenstößel einen größeren Druck
auf das Werkstück überträgt und dieses bearbeitet bzw.
durchtrennt, aufgrund eines Soll-Ist-Vergleiches veränderbar
ist, wobei für die Hubgeschwindigkeit des Pressenstößels eine
Steuerkurve mit mehreren jeweils geschwindigkeitsoptimierten
Intervallen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerkurve ein Annäherungsintervall mit einer Annäherungsge
schwindigkeit (VA), das Bearbeitungsintervall mit einer Bear
beitungsgeschwindigkeit (VB), ein Abschlußintervall mit einer
Abschlußgeschwindigkeit (VC) und ein Rückzugsintervall mit
einer Rückzugsgeschwindigkeit (VD) umfaßt und daß im Bearbei
tungsintervall die Bearbeitungsgeschwindigkeit (VB) des Pres
senstößels (13) abhängig von einem während einer Testbearbei
tung gemessenen Maximaldruck (PM) im Hydraulikzylinder (9)
auf einen niedrigeren Wert als die Annäherungsgeschwindigkeit
(VA) einstellbar ist.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
diesem Maximaldruck (PM) eine Bearbeitungsgeschwindigkeit
(VB) im Bearbeitungsintervall mittels einer abgespeicherten
Vergleichstabelle derart zuzuordnen ist, daß vorbestimmte
Grenzwerte für eine zulässige Geräuschentwicklung einhaltbar
sind.
3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kontaktposition (Z1) des Oberwerkzeuges (7) mit dem
Werkstück (WP) den Beginn des Bearbeitungsintervalls fest
legt, wobei diese Kontaktposition (Z1) während der Testbear
beitung durch einen Druckanstieg im Hydraulikzylinder ermit
telbar ist.
4. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Annäherungsintervall ei
nen Teil des Hubes definiert, in dem der Pressenstößel (13)
von einer obersten Position (Z2) absinkt und die Kontaktposi
tion (Z1) zur Werkstückoberfläche erreicht, das Bearbeitungs
intervall den Hubteil definiert, der dem Annäherungsintervall
folgt und durch eine Position (Z3) begrenzt ist, die von der
Werkstückoberfläche einen vorbestimmten Abstand aufweist, das
Abschlußintervall einen weiteren Hubteil definiert, der dem
Bearbeitungsintervall folgt und durch die tiefste Position
(Z4) des Pressenstößels (13) begrenzt ist, das Rückzugsinter
vall den Rückzugshub des Pressenstößels (13) definiert, indem
der Pressenstößel (13) von der tiefsten Position (Z4) zur
obersten Position (Z2) bewegbar ist, und daß der Pressenstö
ßel (13) in dem Annäherungsintervall mit einer Annäherungsge
schwindigkeit (VA), im Bearbeitungsintervall mit verminderter
Bearbeitungsgeschwindigkeit (VB), im Abschlußintervall mit
einer Abschlußgeschwindigkeit (VC) und im Rückzugsintervall
in umgekehrter Richtung mit maximaler Rückzugsgeschwindigkeit
(VD) bewegbar ist.
5. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hubweg des Pressenstößels (13) im Be
arbeitungsintervall der Dicke (d) des Werkstückes (WPr) für
den Fall entspricht, daß das Werkstück (WP) dünner ist als
eine vorab spezifizierte Dicke und einem festgelegten Hubweg
entspricht, wenn das Werkstück dicker ist als die vorab fest
gelegte Dicke.
6. Steuerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß im Abschlußintervall ein bearbeitetes Werkstück vom übri
gen Werkstückmaterial ausstoßbar ist.
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