DE3840395C2 - Steuerung einer Blechbearbeitungspresse - Google Patents

Steuerung einer Blechbearbeitungspresse

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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.
DE3840395A 1987-12-04 1988-11-30 Steuerung einer Blechbearbeitungspresse Expired - Lifetime DE3840395C2 (de)

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JP62305947A JPH0745120B2 (ja) 1987-12-04 1987-12-04 パンチプレス機
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DE3840395A1 DE3840395A1 (de) 1989-06-15
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