EP0286908B1 - Presse - Google Patents

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EP0286908B1
EP0286908B1 EP88105119A EP88105119A EP0286908B1 EP 0286908 B1 EP0286908 B1 EP 0286908B1 EP 88105119 A EP88105119 A EP 88105119A EP 88105119 A EP88105119 A EP 88105119A EP 0286908 B1 EP0286908 B1 EP 0286908B1
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EP
European Patent Office
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converter
stroke
tool
delta
signals
Prior art date
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EP88105119A
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English (en)
French (fr)
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EP0286908A1 (de
Inventor
Roderich Dipl.-Ing. Baisch
Günter Klose
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B30B15/142—Control arrangements for mechanically-driven presses controlling the brake or the clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B30B15/148—Electrical control arrangements

Definitions

  • Press in which a clutch for disengaging the drive and braking of the tool is provided in the force path between a press drive and a tool performing the press stroke, means for detecting the position of the tool being provided and elements for triggering a fine stroke being provided.
  • Such presses can control the stroke of a tool either as mechanical presses with an eccentric ram arrangement or hydraulically with a piston arrangement.
  • the object of the invention is to design a press of the type mentioned at the outset such that defined fine strokes of the tool are triggered by manual keying.
  • this object is achieved by the fact that means for detecting the speed of the work tool are provided, that the position and speed corresponding identification signals of the aforementioned means can be fed to a converter such that a reference signal corresponding to a predetermined fine stroke and a direction signal corresponding to the direction of the respective fine stroke to be triggered can be fed to the converter and that with the presence of a trigger command for one fine stroke by the converter a control signal corresponding in duration to the predetermined fine stroke path can be triggered to engage the clutch.
  • mechanical presses can be a conventional clutch / brake unit which is arranged between the motor and the eccentric; in hydraulic presses, any control device that interrupts the flow of force can be regarded as a coupling.
  • a first advantageous embodiment of the invention is characterized in that the control signals for a large number of possible combinations of the identification, reference and direction signals are stored in the converter. This enables an extremely fast generation of the control signals.
  • each control signal is also possible for each control signal to be calculated from the characteristic, reference and direction signals in accordance with a further advantageous embodiment of the invention in accordance with press-specific equations of motion.
  • Such a circuit arrangement requires a converter that calculates relatively quickly, but does not require a large storage capacity for the converter.
  • a mechanical press is shown in the form of a block diagram, in which a motor M drives a flywheel S, which acts on a clutch K.
  • the clutch K is a clutch-brake unit which, when a control signal ST is discussed below on its generation, is sent to the clutch K, the flywheel S with one acting on the output side of the clutch K.
  • Eccentric E connects and if not Control signal ST is present, the output side of the clutch K is braked.
  • a plunger SL Arranged on the eccentric E in a plunger SL, which converts the rotary movement into a translatory movement for an upper tool OW attached to the plunger end.
  • the position and movement of the shaft driving the eccentric E is continuously monitored with the aid of an absolute encoder AG which outputs a first identification signal KS1 corresponding to the current position to a converter U1 and a converter U2.
  • a second identification signal KS2 which specifies the speed of the rotary movement of the eccentric E, is formed by the converter U1 from the identification signal KS1 and is likewise fed to the converter U2.
  • the upper tool OW mounted on the ram SL of the press can be moved against a lower tool UW.
  • the upper tool OW is to be moved within the possible stroke range by delta x that can be triggered manually.
  • delta x are indicated in an enlarged representation by a double arrow as + delta x and-delta x.
  • the fine strokes are reported to the converter U2 in the form of a reference signal RS via a setpoint generator SG.
  • the fine strokes are triggered by an operator by pressing keys T1 or T2.
  • the button T1 may serve, as indicated by an upward arrow, to raise the upper tool OW, the button T2 to lower the upper tool OW. This is indicated in a corresponding manner by a downward-pointing arrow in the symbol for the button T2.
  • the desired direction of movement is reported in the form of direction signals R1 and R2 on the one hand to the converter U2, and on the other hand the direction signals R1 and R2 control the direction of rotation of the motor M.
  • converter U2 forms a time period delta t for control signal ST for actuating clutch K.
  • the dependence of the Time delta t for each of the combinations can be determined once for each press from a same series by measurements.
  • a timer Z is activated via an OR gate O, which outputs the actual control signal ST for the clutch K in accordance with the time period delta t determined by the converter U2.
  • the electronic elements shown in the block diagram do not necessarily have to be provided as separate units, but can also be implemented by the program sequence of a conventional numerical control.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Description

  • Presse, bei der im Kraftweg zwischen einem Pressenantrieb und einem den Pressenhub ausführenden Werkzeug eine Kupplung zum Ausrücken des Antriebs und Bremsen des Werkzeugs vorgesehen ist, wobei Mittel zum Erfassen der Position des Werkzeugs vorgesehen sind und wobei einen Feinhub auslösende Elemente vorhanden sind.
  • Derartige Pressen können entweder als mechanische Pressen mit einer Exzenter-Stößel-Anordnung oder hydraulisch mit einer Kolbenanordnung den Hub eines Werkzeugs steuern.
  • Das Einrichten von Werkzeugen erfolgt bei diesen Pressen, so auch bei einer Presse gemäß der US-A-2 893 529 dadurch, daß kurze manuelle Tastungen zum Auslösen von Feinhüben vorgenommen werden, wobei dieser Einrichtvorgang jeweils durch Sichtkontrolle des Bedieners überwacht wird. Eine derartige Betriebsweise ist jedoch nicht ganz einfach durchführbar, da bei gleicher Betätigungsdauer des Tastelements der resultierende Feinhub sehr verschieden sein kann, da zum einen die bewegten Massen je nach dem, ob eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Werkzeugs ausgelöst wird, den Feinhub unterschiedlich beeinflussen. Ferner wird bei mechanischen Pressen, bei denen ein mit vorgegebener Drehzahl rotierender Exzenter über einen Stößel auf ein Werkzeug einwirkt, der Feinhub entscheidend durch die jeweilige Winkelstellung des Exzenters bestimmt. In Totpunktnähe entstehen bei gleicher Betätigungsdauer wesentlich geringere Feinhübe als im Totpunktferne. Insofern sind auch durch bloße Zeitglieder für Feinhubbefehle (JP-A-60 210 400) keine Feinhübe mit konstanten Hub möglich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Presse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß durch eine manuelle Tastung definierte Feinhübe des Werkzeugs ausgelöst werden.
  • Gemäß der Erfinfung wird diese Aufgabe dadurch, daß auch Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit des Werkreugs vorgesehen sind, daß der position und der Geschwindigkeit entsporechende Kennsignale der vorgennanten Mittel einem Umsetzer zuführbar sind, daß dem Umsetzer ferner ein einem vorgegebenen Feinhub entsprechendes Referenzsignal und ein der Richtung des jeweils auszulösenden Feinhubes entsprechendes Richtungssignal zuführbar ist und daß mit dem Vorliegen eines Auslösebefehls für jeweils einen Feinhub durch den Umsetzer ein in seiner Dauer dem vorgegebenen Feinhubweg entsprechendes Steuersignal für ein Einrücken der Kupplung auslösbar ist. Bei dieser Kupplung kann es sich bei mechanischen Pressen um eine übliche Kupplungs-Brems-Einheit handeln, die zwischen Motor und Exzenter angeordnet ist; bei hydraulischen Pressen ist als Kupplung eine beliebige, den Kraftfluß unterbrechende Stelleinrichtung anzusehen.
  • Eine erste vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale für eine Vielzahl von möglichen Kombinationen der Kenn-, Referenz- und Richtungssignale im Umsetzer gespeichert sind. Damit ist eine ausgesprochen schnelle Generierung der Steuersignale möglich.
  • Es ist jedoch auch möglich, daß jedes Steuersignal nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung gemäß pressenspezifischen Bewegungsgleichungen aus den Kenn-, Referenz- und Richtungssignalen errechnet wird. Eine derartige Schaltungsanordnung bedingt einen relativ schnell rechnenden Umsetzer, erübrigt jedoch eine große Speicherkapazität für den Umsetzer.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
  • In der Darstellung ist in Form eines Blockschaubildes eine mechanische Presse gezeigt, bei der ein Motor M eine Schwungmasse S antreibt, die auf eine Kupplung K einwirkt. Bei der Kupplung K handelt es sich um eine Kupplungs-Brems-Einheit, die dann, wenn ein Steuersignal ST auf dessen Generierung im folgenden noch eingegangen wird, an die Kupplung K gegeben wird, die Schwungmasse S mit einem an der Abtriebsseite der Kupplung K angreifenden Exzenter E verbindet und wobei dann, wenn kein Steuersignal ST vorliegt, die Abtriebsseite der Kupplung K abgebremst wird. Am Exzenter E in ein Stößel SL angeordnet, der die Drehbewegung in eine translatorische Bewegung für ein am Stößelende angebrachtes Oberwerkzeug OW umsetzt. Die Lage und Bewegung der den Exzenter E treibenden Welle wird mit Hilfe eines Absolutgebers AG fortlaufend überwacht, der ein der jeweils aktuellen Lage entsprechendes erstes Kennsignal KS1 an einen Umsetzer U1 und einen Umsetzer U2 gibt. Vom Umsetzer U1 wird aus dem Kennsignal KS1 ein die Geschwindigkeit der rotatorischen Bewegung des Exzenters E angebendes zweites Kennsignal KS2 gebildet, das ebenfalls dem Umsetzer U2 zugeleitet wird.
  • Das am Stößel SL der Presse montierte Oberwerkzeug OW ist gegen ein Unterwerkzeug UW verfahrbar. Im Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß das Oberwerkzeug OW jeweils um manuell auslösbare Feinhübe delta x innerhalb des möglichen Hubbereiches bewegt werden soll. Diese Feinhübe sind in vergrößerter Darstellung durch einen Doppelpfeil als +delta x und-delta x angedeutet. Die vorgebbare absolute Größe |delta x| der Feinhübe wird über einen Sollwertgeber SG dem Umsetzer U2 in Form eines Referenzsignals RS gemeldet.
  • Die Feinhübe werden von einem Bediener durch Betätigen von Tasten T1 bzw. T2 ausgelöst. Die Taste T1 möge dabei, wie durch einen aufwärts gerichteten Pfeil angedeutet, dazu dienen, daß ein Heben des Oberwerkzeuges OW erfolgt, die Taste T2 dazu, daß ein Senken des Oberwerkzeugs OW erfolgt. Dies ist in entsprechender Weise durch einen abwärts gerichteten Pfeil im Symbol für die Taste T2 angedeutet. Die jeweils angestrebte Bewegungsrichtung wird in Form von Richtungssignalen R1 bzw. R2 zum einen dem Umsetzer U2 gemeldet, zum anderen steuern die Richtungssignale R1 und R2 die Drehrichtung des Motors M.
  • Vom Umsetzer U2 wird für jede mögliche Kombination von Kennsignalen KS1 und KS2, Referenzsignal RS und Richtungssignal R1 bzw. R2 jeweils eine Zeitdauer delta t für das Steuersignal ST zum Betätigen der Kupplung K gebildet. (Die Abhängigkeit der Zeitdauer delta t für jede der Kombinationen kann für jeweils eine Presse aus einer gleichen Baureihe durch Messungen einmal ermittelt werden. Stets dann, wenn ein Betätigen der Taste T1 bzw. die Taste T2 erfolgt, wird über ein ODER-Glied O ein Zeitglied Z wirksamgeschaltet, das entsprechend der jeweils vom Umsetzer U2 ermittelten Zeitspanne delta t das eigentliche Steuersignal ST für die Kupplung K abgibt.
  • Die im Blockschaubild dargestellten elektronischen Elemente müssen nicht zwingend als jeweils gesonderte Einheiten vorgesehen sein, sondern können auch durch den Programmablauf einer üblichen numerischen Steuerung realisiert sein.

Claims (3)

1. Presse, bei der im Kraftweg zwischen einem Pressenantrieb und einem den Pressenhub ausführenden Werkzeug eine Kupplung zum Ausrücken des Antriebs und Bremsen des Werkzeugs vorgesehen ist, wobei Mittel zum Erfassen der Position des Werkzeugs vorgesehen sind, und wobei einen Feinhub auslösende Elemente vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit des Werkzeugs (OW) vorgesehen sind, daß der Position und der Geschwindigkeit entsprechende Kennsignale (KS1, KS2) der vorgenannten Mittel einem Umsetzer (U2) zuführbar sind, daß dem Umsetzer (U2) ferner ein einem vorgegebenen Feinhub (delta x) entsprechendes Referenzsignal (RS) und ein der Richtung des jeweils auszulösenden Feinhubes (delta x) entsprechendes Richtungssignal (R1, R2) zuführbar ist und daß mit dem Vorliegen eines Auslösebefehls für jeweils einen Feinhub (delta x) durch den Umsetzer (U2) ein in seiner Dauer (delta t) dem vorgegebenen Feinhub (delta x) entsprechendes Steuersignal (ST) für ein Einrücken der Kupplung (K) auslösbar ist.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stuersignale (ST) für eine Vielzahl von möglichen Kombinationen der Kenn-, Referenz- und Richtungssignale (KS1, KS2, RS, RS1, RS2) im Umsetzer (U2) gespeichert sind.
3.. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steuersignal (ST) gemäß pressenspezifischen Bewegungsgleichungen aus den Kenn-, Referenz- und Richtungssignalen (KS1, KS2, RS, R1, R2) errechnet wird.
EP88105119A 1987-04-09 1988-03-29 Presse Expired - Lifetime EP0286908B1 (de)

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ES2021777B3 (es) 1991-11-16
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