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Diese Erfindung betrifft eine Gesenk-Dämpfungs-
Vorrichtung, die für eine Presse vorgesehen ist, und insbesonders
eine Steuerungs-Vorrichtung, um eine Vorbeschleunigung und eine
Druck-Steuerung eines Gesenk-Dämpfers durchzuführen.
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In einem Stand der Technik, entsprechend der DE-A 38 07
683 besitzt eine Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung für eine Presse
kombinierte Zieh-Zylinder und Auswerfer-Zylinder.
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In einem weiters bekannten Stand der Technik besitzt eine
Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung, die für eine Presse vorgesehen ist,
einen Aufbau, der eine Gesenk-Dämpfungs-Platte elastisch trägt,
die in der Nähe eines unteren Formwerkzeugs über eine Mehrzahl
von Gesenk-Dämpfungs-Stiften angeordnet ist, und bei dem dann,
wenn ein oberes Formwerkzeug, das sich zusammen mit einem Stößel
absenkt, über ein Werkstück auf einem Blech-Halter auf schlägt, um
dadurch eine Druckbelastung auf die Gesenk-Dämpfungs-Platte
auszuüben, ein Druck in einem Gesenk-Dämpfungs-Zylinder, der die
Gesenk-Dämpfungs-Platte von ihrer unteren Seite her trägt,
ausgestoßen wird, und dann wird der Blech-Halter ebenso zusammen
mit dem oberen Formwerkzeug um ein Ausmaß abgesenkt, das einem
Dämpfungs-Hub entspricht.
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In der Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung des oben
beschriebenen Aufbaus, wird ein starkes Aufschlag-Geräusch
erzeugt, wenn das obere Formwerkzeug, das sich zusammen mit dem
Stößel absenkt, gegen den Blech-Halter über das Werkstück
aufschlägt.
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Aus diesem Grund wird bei einem herkömrnlichen Verfahren
die Gesenk-Dämpfungs-Platte mit einer Geschwindigkeit
vorabgesenkt, die kleiner ist als die Absenk-Geschwindigkeit des
Stößels, um dadurch das Geräusch zu verringern, das durch den
Zusammenstoß des oberen Formwerkzeugs mit dem Blech-Halter
erzeugt wird, und um dadurch zu verhindern, daß die Lebensdauer
des oberen Formwerkzeugs und des Blech-Halters verkürzt wird.
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Bei der herkömmlichen Vorbeschleunigungs-Vorrichtung wird
die Absenk-Geschwindigkeit reguliert, indem eine Durchfluß-Rate
zu einem hydraulischen Vorbeschleunigungs-Zylinder gesteuert
wird, der für die Gesenk-Dämpfung vorgesehen ist, und zwar über
ein Servoventil.
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Es wird nämlich ein Kurbelwinkel der Presse erfaßt, und
wenn der Kurbelwinkel einen voreingestellten Winkel erreicht,
dann wird das Servoventil um einen vorbestimmten Winkel geöffnet,
um dadurch die Vorbeschleunigung zu starten, und wenn der
Kurbelwinkel einen Winkel erreicht, an dem das obere Formwerkzeug
auf den Blech-Halter aufschlägt, dann wird das Servoventil
geschlossen. Dadurch ist die Absenk-Geschwindigkeits-Steuerung
bei der Vorbeschleunigung in einem offenen Steuerungs-Modus
durchgeführt worden.
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In dem Fall jedoch, in dem die Absenk-Geschwindigkeits-
Steuerung des Gesenk-Dämpfers durch die obige herkömmliche offene
Steuerung durchgeführt wird, wird eine große Streuung der Absenk-
Geschwindigkeit verursacht, und in dem Fall einer großen
Geschwindigkeit in Bezug auf das obere Formwerkzeug, kann ein
solcher Effekt, wie die Verringerung des Aufschlag-Geräusches
nicht erwartet werden.
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Weiters kann auch in einem Fall, in dem der Gesenk-
Dämpfer mit einer schnellen Geschwindigkeit abgesenkt wird, nicht
nur eine gewünschte Aufgabe nicht erreicht werden, indem das
Aufschlagen des oberen Formwerkzeuges gegen den Blech-Halter nach
der Vorbeschleunigung erfolgt, sondern auch die normale Preß-
Umformung wird nicht durchgeführt, was zur Herstellung von
Ausschuß führt. Zusätzlich dazu muß die Einstellung des Winkels,
bei dem die Vorbeschleunigung beginnt, über wiederholte Versuchs-
Umformungen herausgefunden werden, so daß viel Zeit benötigt
wird, um die Absenk-Geschwindigkeit einzuregulieren, was
unpraktisch ist.
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In einem weiteren Stand der Technik, wie er in der JP-A-
645 79 26 beschrieben ist, setzt sich ein Gesenk-Dämpfer einer
Presse, die für die Zieh-umformung verwendet wird, aus einem
Hydraulik-Zylinder und einem Pneumatik-Zylinder zusammen, in dem
unter Druck gesetztes Öl durch einen Ansaug-Vorgang zugeführt
wird, und in dem die Dämpfungs-Funktion durch eine Ausstoß-Druck-
Steuerung von beiden Zylindern erreicht wird.
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Eine Gesenk-Dämpfungs-Einheit, die numerisch zu steuern
ist (NC), ist mit diesem Hydraulik-Zylinder verbunden, um dadurch
eine Dämpfungs-Leistung zu verändern, indem das mit einem
Hydraulik-Zylinder verbundene Dämpfungs-Ventil, das für den
Druckausstoß bestimmt ist, in Übereinstimmung mit dem
Kurbelwinkel der Presse gesteuert wird. Eine Steuerungs-Einheit e
zur Steuerung des Servoventils besitzt einen Aufbau, wie er in
der Fig. 6 gezeigt ist, um ein Servoventil d zu steuern, indem
ein Druck des Hydraulik-Zylinders a über einen Druck-Sensor b
erfaßt wird, um den erfaßten tatsächlichen Druck mit einem
voreingestellten Ziel-Wert über einen Komparator c zu
vergleichen, und indem die so erhaltene Druck-Abweichung an das
Servoventil d ausgegeben wird, indem eine konstante Verstärkung
auf die Druck-Abweichung ausgeübt wird.
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In der Presse ändert sich jedoch die Absenk-
Geschwindigkeit der Presse, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist,
ansprechend auf den Kurbelwinkel, wobei die Absenk-
Geschwindigkeit in einem unteren Totpunkt (Kurbelwinkel von 180º)
null wird, und die Stößel-Geschwindigkeit ändert sich,
ansprechend auf die Betätigungs-Geschwindigkeit der Presse.
Weiters ist die Charakteristik des Servoventils d, das den
Hydraulik-Zylinder a steuert, nichtlinear, und dementsprechend
wird ein durch die Steuerungs-Einheit zu steuerndes Objekt
ebenfalls nichtlinear.
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Aus dem oben beschriebenen Grund wird der tatsächliche
Druck in der Nähe des unteren Totpunkts träge, wie dies durch
eine Kurve B in der Fig. 7 dargestellt ist, und zwar in Bezug auf
-einen Druck-Befehls-Wert (Ziel-Wert), der durch eine Kurve A in
der Fig. 7 gezeigt ist, und eine Druck-Differenz zwischen dem
Ziel-Wert und dem tatsächlichen Druck-Wert wird groß, und das
Regelverhalten wird verschlechtert, und ist daher unbefriedigend.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung wurde in Hinblick auf die oben
beschriebenen Tatsachen entworfen, und sie hat die Aufgabe, eine
Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung einer Presse zur Verfügung zu
stellen, die dazu geeignet ist&sub1; einen Aufschlag eines oberen
Formwerkzeugs auf einen Blech-Halter über ein Werkstück, das
dazwischen liegt, abzuschwächen, indem eine Vorbeschleunigung der
Gesenk-Dämpfungs-Platte durchgeführt wird, die der Absenkung
eines Stößels mit exakter Steuerung und hoher Leistungsfähigkeit
folgt. Dies ist die erste Aufgabe.
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Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
eine Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung einer Presse zur Verfügung zu
stellen, die insofern verbessert ist, als sie die Druck-
Abweichung zwischen einem tatsächlichen Druck in einem Hydraulik-
Zylinder und einem voreingestellten Ziel-Wert in einem Abschnitt
in der Nähe eines unteren Totpunktes des Stößel-Hubs im
wesentlichen eliminiert.
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Um die obige erste Aufgabe entsprechend der ersten
Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist eine
Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung für eine Presse vorgesehen, die
umfaßt: einen Pneumatik-Zylinder, der eine Dämpfungs-Funktion
erzielt, und einen Hydraulik-Zylinder, der eine Dämpfungs-
Eigenschaft ermöglicht und sperrt, wobei die Gesenk-Dämpfungs-
Vorrichtung umfaßt: eine Druck-Öl-Erzeugungs-Schaltung zum
Aufbringen eines unter Druck gesetzten öls an dem Hydraulik-
Zylinder in einem Vorbeschleunigungs-Zeitraum einer Gesenk-
Dämpfung, folgend einer Absenk-Bewegung eines Stößels, ein
Servoventil, das in der Druck-Öl-Aufbring-Schaltung angeordnet
ist, und einen Steuerungs-Einheits-Körper, um das Servoventil zu
steuern, um einen Kurbelwinkel für den Beginn der
Vorbeschleunigung und einen Kurbelwinkel für das Ende der
Vorbeschleunigung, ansprechend auf einen Wert des
Vorbeschleunigungs-Hubs zu berechnen, wobei ein Wert des Zieh-
Hubs und ein Wert der Pressen-Betätigungs-Geschwindigkeit über
eine Bedienungstafel eingegeben werden, um einen Ziel-Wert, der
in einem Komparator in Bezug auf die jeweiligen Kurbelwinkel
eingegeben wird, die von einem Kurbelwinkel-Detektor ausgegeben
werden, mit Daten zu vergleichen, die einen Gesenk-Dämpfungs-Hub
betreffen, die von einem Gesenk-Dämpfungs-Hub-Stellungs-Detektor
ausgegeben werden, und um das Servoventil in einer
Rückkoppelungs-Art zu steuern, um so eine Abweichung zu
vermeiden, wenn eine Abweichung zwischen dem Ziel-Wert und den
Daten bewirkt wird.
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Um die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu
erreichen, ist eine Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung für eine Presse
vorgesehen, umfassend: einen Pneumatik-Zylinder, der eine
Dämpfungs-Funktion erreicht, einen Hydraulik-Zylinder, der eine
Druck-Ausstoß-Leitung aufweist, die mit einem Ausstoß-Druck-
Steuerungs-Servoventil verbunden ist, um eine Dämpfungs-
Eigenschaft zu ermöglichen und zu sperren, einen Druck-Detektor,
der in der Druck-Ausstoß-Leitung zwischen dem Hydraulik-Zylinder
und dem Servoventil vorgesehen ist, um einen tatsächlichen Druck
des Hydraulik-Zylinders zu erfassen, und eine Druck-Steuerungs-
Einheit, um in der Berechnung den tatsächlichen Druck, der durch
den Druck-Detektor erfaßt worden ist, und einen Druck-Befehls-
Wert zu vergleichen, der von einem Druck-Generator erzeugt wird,
und um das Servoventil so zu steuern, daß der tatsächliche Druck
mit dem Druck-Befehls-Wert in Übereinstimmung gebracht wird, und
zwar ansprechend auf die Abweichung zwischen dem tatsächlichen
Druck und dem Druck-Befehls-Wert, wobei die Gesenk-Dämpfungs-
Vorrichtung weiters Mittel umfaßt, um eine Absenk-Geschwindigkeit
eines Stößels einer Presse und eine Betätigungs-Geschwindigkeit
der Presse zu erfassen, und um Signale auszugeben, die die
erfaßte Absenk-Geschwindigkeit und die Betätigungs-
Geschwindigkeit der Presse darstellen, sowie Mittel, um ein
Ausgangssignal von der Pressen-Steuerungs-Einheit zu korrigieren,
um das Servoventil ansprechend auf die erfaßten Signale zu
steuern.
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Da entsprechend der Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung, die die obigen Ausführungsvarianten
enthält, die Beschleunigungs-Geschwindigkeit des Gesenk-Dämpfers
genau gesteuert werden kann, um so einen Ziel-Wert zu erhalten,
der in Bezug auf jeden Kurbelwinkel ausgegeben wird, kann das
Aufschlag-Geräusch, das bei einem Aufschlagen der oberen
Formhälfte gegen den Blech-Halter erzeugt wird, in wirksamer
Weise verringert werden, und das Zieh-Ausmaß kann ebenso in
exakter Weise gewährleistet werden, wodurch verhindert wird, daß
Ausschuß erzeugt wird.
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Da weiters der Vorbeschleunigungs-Start-Winkel und der -
- End-Winkel automatisch berechnet werden können, indem der
Vorbeschleunigungs-Hub und der Zieh-Hub der Gesenk-Dämpfungs-
Platte in Übereinstimmung mit dem Formwerkzeug eingegeben werden,
ist keine aufwendige Einstellung notwendig, wodurch die
Handhabbarkeit verbessert wird.
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Da weiters das Steuerungs-Signal von der Druck-
Steuerungs-Einheit ausgegeben wird, die das Druck-Ausstoß-
Servoventil steuert, indem die Stößel-Absenk-Geschwindigkeit und
die Pressen-Betätigungs-Geschwindigkeit berücksichtigt wird, die
Faktoren für die Nichtlinearität des zu steuernden Objekts sind,
und zwar als Parameter für die Hydraulik-Druck-Steuerung in dem
Hydraulik-Zylinder, kann das Servoventil durch das Steuerungs-
Signal gesteuert werden, um so den Druck in der Nähe des
vorläufig eingestellten Ziel-Werts in einem Bereich in der Nähe
des unteren Totpunkts zu halten, an dem die Stößel-
Geschwindigkeit klein wird, das heißt, um die Verstärkung der
integrierten Schaltung klein zu machen. Dementsprechend kann die
Druck-Steuerungs-Kennlinie des Hydraulik-Zylinders in
bemerkenswerter Weise verbessert werden, um so die Trägheit des
tatsächlichen Drucks in dem Bereich in der Nähe des unteren
Totpunkts klein zu machen, und die Erzeugungs-Leistungsfähigkeit
des Produkts kann in bemerkenswerter Weise verbessert werden.
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Die obigen und andere Aufgaben, Ausführungen und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus den folgenden
Beschreibungen und aus den beigefügten Zeichnungen klar werden,
die bevorzugte Ausführungsvarianten zeigen, die mit dem Prinzip
der vorliegenden Erfindung übereinstimmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Ansicht, die einen schematischen Aufbau
zeigt, der eine erste Ausführungsvariante der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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Fig. 2 und 3 sind Ansichten für die Erklärung des
Betriebs der ersten Ausführungsvariante;
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Fig. 4 ist eine Ansicht, die den schematischen Aufbau
zeigt, der eine zweite Ausführungsvariante der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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Fig. 5 ist eine Ansicht zur Erklärung des Betriebs der
zweiten Ausführungsvariante;
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Fig. 6 ist eine Ansicht, die einen schematischen Aufbau
eines herkömmlichen Beispiels zeigt; und
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Fig. 7 und 8 sind Ansichten zur Erklärung des Betriebs
des herkömmlichen Beispiels.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSVARIANTEN
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In der Folge werden zwei typische Ausführungsvarianten
der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden (Fig. 1 bis 5).
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Zunächst stellen die Fig. 1 bis 3 eine erste
Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung dar. Indem auf die
Fig. 1 Bezug genommen wird, bezeichnet 1 einen Pressen-Maschinen-
Körper in dem eine untere Formwerkzeug-Hälfte 2 auf einer Stütz-
Platte 1a befestigt ist, und in der ein Blech-Halter 2a an dem
Umfangsabschnitt des unteren Formwerkzeugs 2 angeordnet ist und
elastisch durch eine Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung 4 über eine
Mehrzahl von Gesenk-Dämpfungs-Stiften 3 getragen wird, die an der
Stütz-Platte la angeordnet sind.
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Diese Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung 4 umfaßt eine Gesenk-
Dämpfungs-Konsole 5, die die jeweiligen Gesenk-Dämpfungs-Stifte 3
von ihrer Unterseite her trägt, einen Pneumatik-Zylinder 6, der
die Gesenk-Dämpfungs-Konsole 5 trägt, und einen Hydraulik-
Zylinder 7, der mit der Gesenk-Dämpfungs-Konsole 5 über eine
Kolben-Stange 7a verbunden ist.
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Das Innere des Hydraulik-Zylinders 7 ist in eine obere
Kammer 7&sub1; und in eine untere Kammer 7&sub2; mittels eines Kolbens 7b
unterteilt, der an der Kolbenstange 7a befestigt ist. Ein unter
Druck stehendes Öl wird in beide Kammern 7&sub1; und 7&sub2; über eine Öl-
Druck-Aufbereitungs-Schaltung 16 geführt, die eine
Hydraulik-Pumpe
8 und ein Servoventil 22 umfaßt, und beide Kammern 7&sub1; und 7&sub2;
stehen miteinander über ein Logik-Ventil 9&sub1; in Verbindung.
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Das Bezugszeichen 9&sub2; bezeichnet ein Absperr-Ventil, das
in eine Ausstoß-Schaltung der oberen und unteren Kammer 7&sub1; und 7&sub2;
eingebaut ist.
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Eine Hub-Stellung der Gesenk-Dämpfungs-Konsole 5 wird
durch einen Gesenk-Dämpfungs-Hub-Stellungs-Detektor 11 erfaßt,
und sie wird in einen Steuerungs-Einheits-Körper 14 eingegeben.
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In dem Steuerungs-Einheits-Körper 14 werden
beispielsweise mittels einer Bedienungstafel 15 ein Kurbelwinkel
θ, der durch einen Kurbelwinkel-Detektor 12 erfaßt worden ist,
der mit einer Hauptwelle (nicht dargestellt) des Preß-Maschinen-
Körpers 1 verbunden ist, eine Preß-Geschwindigkeit (spm), die von
einem Drehungs-Detektor 13 erfaßt worden ist, der die Drehung
eines Hauptmotors (nicht dargestellt) erfaßt, und ein Zieh-Hub Ib
und ein Vorbeschleunigungs-Hub Ia eines getrennt geformten
Werkstücks W eingegeben.
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Die Daten, die von den jeweiligen Detektoren 12 und 13
und von der Bedienungstafel 15 eingegeben werden, werden dann
über einen I/O (Eingangs/Ausgangs) Anschluß 17 in eine
Berechnungs-Verarbeitungs-Einheit 18 eingegeben, in der ein
Vorbeschleunigungs-Start-Winkel θ a und ein End-Winkel θ b (siehe
Fig. 2) in Übereinstimmung mit den Daten berechnet werden, die
vorläufig in den Speichern ROM und RAM gespeichert sind, und die
berechneten Daten werden dann in einen Komparator 19 ausgegeben.
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In den Komparator 19 wird eine augenblickliche Gesenk-
Dämpfungs-Vorrichtungs-Stellung aus dem Gesenk-Dämpfungs-
Vorrichtungs-Stellungs-Detektor 11 eingegeben, und die
augenblickliche Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtungs-Stellung wird mit
dem angestrebten Wert verglichen, der aus der Berechnungs-
Verarbeitungs-Einheit 18 ausgegeben wird. Bei diesem Vergleich
wird die Abweichung an eine Spule des Servoventils 22 als ein
-Servoventil-Öffnungs-Grad-Befehls-Signal über einen D/A-Wandler
20 und eine Verstärkungs-Einstell-Schaltung 21 ausgegeben,
wodurch das Servoventil 22 gesteuert wird.
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Die Wirkungsweise wird in der Folge beschrieben werden.
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Die Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtungs-Bewegung wird durch
eine Kurve DC in der Fig. 2 in Bezug auf eine Bewegung des
Stößels dargestellt, die durch eine Kurve SL dargestellt ist.
Wenn die Vorbeschleunigung der Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung mit
dem Kurbelwinkel θ a begonnen wird, dann schlägt das obere
Formwerkzeug 23, das am Stößel 10 befestigt ist, an den Blech-
Halter 2a mit dem Kurbelwinkel θ b an, wodurch die
Vorbeschleunigung vollendet wird.
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Weiters wird in diesem Augenblick der Vorbeschleunigungs-
Hub Ia und der Zieh-Hub wird Ib, die bekannte Werte sind, obwohl
sie in Übereinstimmung mit dem zu formenden Werkstück W
veränderlich sind.
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Beim Formen des Werkstücks W werden der
Vorbeschleunigungs-Hub Ia und der Drossel-Hub Ib zuerst
eingegeben, wie dies durch Schritt 1 in dem Flußdiagramm von
Fig. 3 dargestellt ist.
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In dem Steuerungs-Einheits-Körper 14 berechnet die
Berechnungs-Verarbeitungs-Einheit 18 den Vorbeschleunigungs-
Start-Winkel θ a und den End-Winkel θ b in dem Schritt 2 in
Übereinstimmung mit den Daten, die die Hübe Ia und Ib betreffen.
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Unter der Annahme, daß die Stößel-Geschwindigkeit zum
Zeitpunkt des Formens v ist, wird v dargestellt als
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v = f'v (θ, spm) = spm fv (θ)
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in der spm einen Hub/min darstellt.
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θ = f (l) und fv (θ) ist eine Funktion, die zu einer
Geschwindigkeit bei 1 spm gehört. Aus dem oben gesagten wird der
Vorbeschleunigungs-Start-Winkel θ a und der Beschleunigungs-End-
Winkel θ b folgendermaßen berechnet:
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l a =(1/k )v t T
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t = k l a/spm fv (θb) (1)
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t = 60 sec/spm x (θ b - θ a)/360
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θ a = θ b - 6 spm (2)
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Wenn die Gleichung (1) in die Gleichung (2) eingesetzt
wird, dann gilt:
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θ a = θ b - 6 spm k l a/spm fv ( θ b)
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= θ h - 6 k l a/ fv( θ b)
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Dementsprechend ist θ b = f l (l b) und
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θ a = θ b - k 6 l a/fv (θ b)
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In den obigen Gleichungen ist das Symbol k (1 < k) ein
Koeffizient, und die Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung wird von den
Stiften bei einer Geschwindigkeit von 1/k der Stößel-Absenk-
Geschwindigkeit berührt (die obere Formwerkzeug schlägt an den
Blech-Halter).
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Entsprechend dem Vorbeschleunigungs-Start- und -End-
Winkel θ a und θ b, die wie oben beschrieben berechnet worden
sind, wird eine Tabelle, die die Hub-Stellungen des Gesenk-
Dämpfungs-Vorrichtungs-Hubs in Bezug auf den Kurbelwinkel
darstellt, vorläufig vorbereitet, und die Tabelle wird in dem
Speicher RAM gespeichert.
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Wenn danach die Pressen-Arbeit gestartet wird, wird
ansprechend auf das Absenken des Stößels 10, der Kurbelwinkel in
den Steuerungs-Einheits-Körper 14 durch den Kurbelwinkel-Detektor
12 eingegeben, und die Stößel-Geschwindigkeit wird ebenso in ihn
eingegeben, und zwar durch den Pressen-Geschwindigkeits-Detektor
13 (Schritt 3). In dem Schritt 4 trifft die Berechnungs-
Verarbeitungs-Einheit 18 des Steuerungs-Einheits-Körpers 14 die
Unterscheidung θ a ≤ θ ≤ θ b, und in dem Fall von JA bei dieser
Entscheidung schreitet der Ablauf zu Schritt 5 vor, um die
Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtungs-Hub-Daten-Stellung für jeden
Kurbelwinkel aus der Tabelle auszulesen, die in dem Speicher RAM
gespeichert ist, und um dann die Daten an den Komparator 19 als
die angestrebte Position auszugeben.
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Wenn in der Zwischenzeit der Kurbelwinkel den
Vorbeschleunigungs-Start-Winkel erreicht, wird das Servoventil
22, ansprechend auf das Servo-Start-Befehls-Signal geöffnet, so
daß das unter Druck gesetzte Öl in die obere Kammer 7&sub1; des
Hydraulik-Zylinders einströmt, und die Gesenk-Dämpfungs-Platte 5
beginnt mit der Vorbeschleunigung (Absenken). In diesem
Augenblick wird der Beschleunigungs-Hub der Gesenk-Dämpfungs-
Platte 5 von dem Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtungs-Hub-Stellungs-
Detektor 11 in den Komparator 19 eingegeben, in der er mit der
angestrebten Stellung verglichen wird, die von der Berechnungs-
Verarbeitungs-Einheit 18 ausgegeben wird&sub1; wodurch eine Abweichung
zwischen ihnen berechnet wird.
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Dann wird das Servoventil 22 der Rückkoppelungs-Regelung
unterworfen, so daß die Abweichung null (0) wird.
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Dementsprechend kann die Gesenk-Dämpfungs-Platte 5 mit
einer genauen Zeitsteuerung gesteuert werden, so daß sie stets in
Übereinstimmung mit der angestrebten Stellung ist, und das obere
Formwerkzeug 23 schlägt an dem Blech-Halter 2a in der Stellung
an, wenn sich die Gesenk-Dämpfungs-Platte 5 mit dem
Vorbeschleunigungs-Hub Ib absenkt, und dann wird die
Vorbeschleunigung beendet.
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Danach bewegt sich der Stößel 10 weiter nach unten, und
das Werkstück W wird dann der Zieh-Bearbeitung zwischen dem
oberen und dem unteren Formwerkzeug 23 und 2 unterworfen. Wenn
der Stößel den unteren Totpunkt erreicht, dann ist die Formung
beendet worden, und der Stößel 10 hebt sich durch die Betätigung
des Pneumatik-Zylinders 6 an, wodurch die Gesenk-Dämpfungs-Platte
5 sich ebenfalls anzuheben beginnt.
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Weiters kann dann, wenn die Notwendigkeit besteht, das
Anheben der Gesenk-Dämpfungs-Platte 5 durch die Betätigung des
Hydraulik-Zylinders 7 gesperrt werden, wenn das Servoventil 22
geschlossen ist.
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Eine zweite Ausführungsvariante der vorliegenden
Erfindung wird in der Folge unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und
5, beschrieben werden.
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Weiters ist der Aufbau in der Nähe der Gesenk-Dämpfungs-
Vorrichtung 4 in der zweiten Ausführungsvariante im wesentlichen
der gleiche wie der der ersten Ausführungsvariante, so daß die
detaillierte Beschreibung von ihm weggelassen wird, indem die
gleichen Bezugszeichen hinzugefügt werden, um eine Wiederholung
zu vermeiden.
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Indem auf die Fig. 4 Bezug genommen wird, umfaßt die
Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung 4 den Pneumatik-Zylinder 6, der die
Gesenk-Dämpfungs-Platte 5 und den Hydraulik-Zylinder 7 elastisch
trägt. Der Druck innerhalb des Pneumatik-Zylinders 6 wird durch
den Druck-Detektor 24 erfaßt, und der erfaßte Wert wird zu einer
Anzeige-Einheit 25 übertragen, und gleichzeitig wird der Druck
innerhalb des Hydraulik-Zylinders 7 durch den Druck-Detektor 26
erfaßt, und der erfaßte Wert wird in den Komparator 34 eines
Druck-Steuerungs-Einheits-Körpers 27 eingegeben.
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Eine Druck-Steuerungs-Einheit umfaßt diesen Steuerungs-
Einheits-Körper 27, einen Druck-Befehls-Generator 28 zur Eingabe
einer Druck-Befehls-Spannung in den Steuerungs-Einheits-Körper
27, und eine programmierbare Steuerungs-Einheit 29, und ein
Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtungs-Leistungs-Muster wird in den Druck-
Befehls-Generator 28 von einer Leistungs-Einstell-Tafel 30
eingegeben.
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Weiters wird der Drehwinkel (Kurbelwinkel) der Hauptwelle
der Preß-Maschine (nicht dargestellt) in den Druck-Befehls-
Generator 28 über einen Drehungs-Encoder 31 eingegeben, und ein
Kurbelwinkel des Hauptmotors (nicht dargestellt) wird in die
programmierbare Steuerungs-Einrichtung 29 über den Drehzahl-
Detektor 32 eingegeben.
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Der Druck-Steuerungs-Einheits-Körper 27 umfaßt einen
Multiplikator 35 und einen Integrator 36, die beide mit der
Ausgangs-Seite des Komparators 34 verbunden sind. Eine Ausgabe
des Integrators 36 wird von einem Komparator 37 ausgegeben, und
zwar an einen Servomotor 40, über einen Begrenzer 39, nach der
Korrektur durch einen korrigierten Wert von einem Multiplikator
38, was später beschrieben werden wird, um dadurch einen
Hydraulik-Druck zu steuern, der zu einem Behälter von einer
Druck-Kammer 7&sub3; des Hydraulik-Zylinders 7 über den Servornotor 40
abzulassen ist.
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Als nächstes wird der Betrieb beschrieben werden. Die
Faktoren für das nichtlineare Steuerungs-Objekt liegen in der
Änderung des Stößel-Winkels zufolge des Kurbelwinkels und in der
Änderung der Stößel-Geschwindigkeit beispielsweise auf 1 - 14 SPM
(Gleitvorgänge/Minute), ansprechend auf die Betriebs-
Geschwindigkeit.
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Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen kann entsprechend
der vorliegenden Erfindung die Korrektur durchgeführt werden,
indem die Absenk-Geschwindigkeit des Stößels und die Betriebs-
Geschwindigkeit der Presse in den Steuerungs-Einheits-Körper 27
eingegeben wird.
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Es wird nämlich, ansprechend auf den Kurbelwinkel, der
von dem Dreh-Encoder 31 in den Druck-Befehls-Generator 28
eingegeben wird, die Stößel-Geschwindigkeit in Bezug auf jeden
Kurbelwinkel aus der Geschwindigkeits-Tabelle ausgelesen, die
vorläufig in der Stößel-Geschwindigkeits-Tabelle eingestellt ist,
und dann D/A umgewandelt und in den Multiplikator 38 eingegeben.
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Die Pressen-Geschwindigkeit wird von der programmierbaren
Steuerungs-Einheit 29 in den Multiplikator 38 eingegeben, und
zwar ansprechend auf das Signal von dem Dreh-Detektor 32, der die
Drehung des Haupt-Motors erfaßt, und der Korrekturwert wird durch
den Multiplikator 38 berechnet, und dann an den Komparator 37
ausgegeben.
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Andererseits steuert der Steuerungs-Einheits-Körper 27
den Servomotor 40 entlang der Linie A von Fig. 5 in
Übereinstimmung mit dem Druckbefehl, der auf der Basis der Druck-
Befehls-Spannung von dem Druck-Befehl-Generator 28 beruht.
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Die obere Formwerkzeug 23 beginnt sich nämlich vorn oberen
Totpunkt des Stößels abzusenken, und wenn der Kurbelwinkel
beispielsweise 120º wird, berührt die obere Formwerkzeug 23 den
Blech-Halter 5 über das Werkstück W, und dann wird der Druck auf
die Gesenk-Dämpfungs-Vorrichtung 4 ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Servomotor 40 so gesteuert, daß ein Druck entlang der
Druck-Befehls-Kurve A in der Druck-Kammer 7&sub3; des Hydraulik-
Zylinders 7 erzeugt wird.
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Danach wird, entsprechend dem Fortschritt der Formung,
der Druck in der Druck-Kammer 7&sub3; des Hydraulik-Zylinders 7 über
das Servoventil 40 in den Behälter abgelassen, um den Druck in
der Druck-Kammer 7&sub3; des Hydraulik-Zylinders 7 konstant zu halten,
und um ebenso das Steuer-Signal zu korrigieren, das an dem
Servomotor proportional zu der Stößel-Absenk-Geschwindigkeit in
Übereinstimmung mit dem Korrekturwert (α) auszugeben ist, der in
den Komparator 37 von dem Multiplikator 38 eingegeben worden ist.
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Das heißt, wenn die Stößel-Absenk-Geschwindigkeit klein
ist, wird die Korrektur durchgeführt, um das Servoventil 40 zu
schließen, während dann, wenn die Stößel-Absenk-Geschwindigkeit
groß wird, die Korrektur durchgeführt wird, um das Servoventil 40
zu öffnen.
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Gleichzeitig wird die Pressen-Betätigungs-
Geschwindigkeit, die von der prggrammierbaren Steuerungs-Einheit
29 ausgegeben wird, in den Multiplikator 35 eingegeben, um eine
verstärkung des Integrators 36 zu korrigieren.
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Wenn nämlich die Stößel-Absenk-Geschwindigkeit klein ist,
wird die Korrektur durchgeführt, um die Verstärkung ebenfalls
klein zu machen, während dann, wenn die Stößel-Absenk-
Geschwindigkeit groß wird, die Korrektur durchgeführt wird, um
die Verstärkung ebenfalls groß zu machen.
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Wenn entsprechend dem obigen Vorgang sich der Stößel in
eine Stellung in der Nähe des unteren Totpunkts absenkt, um die
Stößel-Absenk-Geschwindigkeit klein zu machen, dann wird das
Servoventil 40 gesteuert, um es zu schließen, und ebenso um die
Verstärkung des Integrators 36 klein zu machen, so daß jegliche
Trägheit eines tatsächlichen Drucks im wesentlichen nicht in
einem Abschnitt in der Nähe des unteren Totpunkts aufgefunden
wird, und daher kann der tatsächliche Druck B' entlang der Druck-
Befehls-Kurve A gesteuert werden.
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Zum Zweck einer Bestätigung wurde bei der Verwendung
einer herkömmlichen Druck-Steuerungs-Vorrichtung eine Trägheit
von 10 - 15 % beobachtet, und zwar in Bezug auf den Druck-Befehl,
jedoch entsprechend der Druck-Steuerungs-Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung konnte die Trägheit auf weniger als 2 %
verringert werden.