EP0972586A2 - Vefahren zur Steuerung des Antriebs einer Grossteilstufenpresse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Vefahren zur Steuerung des Antriebs einer Grossteilstufenpresse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0972586A2
EP0972586A2 EP99111752A EP99111752A EP0972586A2 EP 0972586 A2 EP0972586 A2 EP 0972586A2 EP 99111752 A EP99111752 A EP 99111752A EP 99111752 A EP99111752 A EP 99111752A EP 0972586 A2 EP0972586 A2 EP 0972586A2
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Rainer Reichenbach
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Mueller Weingarten AG
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Mueller Weingarten AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the Drive of a large section press with suction beam transfer and an apparatus for performing the method according to the preamble of claims 1 and 4.
  • Large section presses are used to manufacture large Sheet metal parts used for the automotive industry, such as Example of the forming of a motor vehicle roof, a floor assembly or large-walled side parts.
  • sheet metal parts through several processing stations transported, in each of which a further forming step on Workpiece is made.
  • the transport of the workpieces takes place by means of transfer devices, one between spatially two-dimensional suction beam transport or a three-dimensional gripper rail transport.
  • a disadvantage of the known device according to EP 0 754 509 is the fact that there is freedom of movement for the workpiece is only improved by the electronic linear actuator.
  • a any pivotal movement of the workpiece is off mechanical drives via longitudinal rods and press-controlled cam drives known (DE 41 10 215).
  • DE 41 10 215) the electronic linear actuator.
  • this in turn has the disadvantage that the Trajectories can be changed little.
  • From the EP 0 499 901 are also curve-controlled adjusting means directly to the trolley for the suction beams provided certain pivotal movements of the sucker bars perform. This also requires an exchange of the mechanical control curves to change the Swivel motion.
  • EP 0 818 254 A2 shows an arrangement for a Crossbeam or a sucker beam, its pivoting is carried out by means of servomotors. There is one Direct attachment of at least one servo motor with gear provided per suction beam.
  • the invention has for its object a method for Control of the drive and a device for Implementation of the process for a large section press propose at which a maximum of variability of the Movements to adapt to a wide variety of geometries of the workpiece is made possible.
  • the invention is based on the main idea that within a GT press procedures that take place require a wide variety of conversion movements.
  • the forming process can take place much later to very deep and within the same GT press steep-walled sheet metal parts with a lot larger vertical movement and possibly also pivoting movement must be removed from the lower tool before the actual feed movement in the horizontal direction he follows.
  • the ideal case is a combination of all movements, d. H.
  • the combination is decisive for the present invention of the mechanical longitudinal drive or horizontal drive both with the vertical drive via programmable electric drives as well as a programmable rotary actuator for the Vacuum bar to ensure an optimal entry and exit situation on To achieve the workpiece.
  • This will make it variable generated electronic curves because of the variable stroke movement and the swivel movement on the suction bar to an optimal Adaptation of the respective workpiece geometry in the respective Processing stage leads, so that the movement for the Implementation process can be optimized.
  • Inside the GT press can therefore vary from level to level Movements during the transfer movement take place and are free be programmed.
  • the operational security remains due to the mechanical feed drive completely received, in particular to remove the Vacuum bar from the danger area of the processing stages serves.
  • the vertical drives can be connected to each other via a longitudinal shaft get connected. Through this execution, a trouble-free movement guaranteed when a single vertical drive fails.
  • the drive motors for the swivel drive can preferably be arranged in the feed levers themselves. So that no relative movements occur during feed the drive motors can also be rotated with fixed points Cam box must be stored in the drive lever.
  • the first two forming stages are one Large section press 1 with suction beam transfer 2 shown.
  • the feed drive of the transfer 2 is open or closed feed curves 3 and Feed lever4.
  • In the feed levers 4 are electronic controlled geared motors 5 for the pivoting movements rotatably mounted.
  • Die Drives 10 of the vertical movement are via longitudinal shaft 11 connected with each other. As a result, a trouble-free movement can be guaranteed when a single vertical drive fails.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung des Antriebs einer Großteilstufenpresse (GT-Presse) mit Saugerbalkentransfer vorgeschlagen, bei welcher zur Erzielung eines Höchstmaßes an Variabilität der Bewegungsabläufe zur Anpassung an verschiedensten Geometrien des Werkstücks eine Kombination von mechanisch und/oder elektronisch gesteuerten Bewegungen erfolgt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Antriebs einer Großteilstufenpresse mit Saugerbalkentransfer sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4.
Stand der Technik:
Großteilstufenpressen werden zur Herstellung von großen Blechteilen für die Kraftfahrzeugindustrie verwendet, wie zum Beispiel zur umformtechnischen Herstellung eines Kfz-Daches, einer Bodengruppe oder großwandigen Seitenteilen. Dabei werden die Blechteile durch mehrere Bearbeitungsstationen transportiert, in denen jeweils ein weiterer Umformschritt am Werkstück vorgenommen wird. Der Transport der Werkstücke erfolgt mittels Umsetzeinrichtungen, wobei man zwischen einem räumlich zweidimensionalen Saugerbalkentransport oder einem dreidimensionalen Greiferschienentransport unterscheidet.
Beim Saugerbalkentransfer wird die Bewegungsbahn der Saugerbalken durch eine Horizontal- und Vertikalbewegung erzeugt. Diese Bewegungen werden wegen dem kleinen Sicherheitsabstand zum Werkzeug und wegen den hohen Beschleunigungen in der Regel mit mechanischen Kurvengetrieben erzeugt (DE 38 24 058 C1). Die rein mechanischen Horizontal- und Vertikalbewegungen haben den Nachteil, daß der Bewegungsablauf der Transportbahnen nicht oder nur kaum verändert werden können. Ggf. kann der Hebehub durch Verändern von Hebelradien im Transportgestänge bedingt geändert werden.
Zur Herstellung von flachen, großflächigen Teilen, wie zum Beispiel das Dach eines Kraftfahrzeugs wird eine Transportkurve mit nur kleinem Hebehub benötigt, um das flache Werkstück vom Unterwerkzeug abzuheben. Dabei können große Überschneidungen zwischen der Hebebewegung und der Vorschubbewegung vorgenommen werden, wobei die Beschleunigungen am Werkstück gering gehalten werden können. Demgegenüber kann bei der Herstellung von tiefen, steilwandigen Teilen nur eine geringere oder ggf. keine Bewegungsüberschneidung zwischen Hebehub und Vorschub erfolgen, da daß Werkstück erst über den Hebehub vom Werkzeug kollisionsfrei losgelöst werden muß. Um in den Taktzeiten der Presse zu bleiben, sind dann hohe Beschleunigungen während der Vorschubbewegung am Werkstück erforderlich.
Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, die Hubkurve unabhängig von der Vorschubbewegung zu gestalten, wobei sowohl der Hub als auch der Ausfahrwinkel, d. h. Hub- und Vorschubbewegung variiert werden kann. Aus der EP 0 754 509 A 1 ist es bekannt, die Horizontalbewegung über ein mechanisches Kurvengetriebe anzutreiben und die Vertikalbewegung über Servo- gesteuerte Elektroantriebe durchzuführen. Dabei können Hebehübe und Bewegungswinkel, diese auch bezogen auf den Kurbelwinkel der Presse, und damit die Bewegungsbahn der Saugerbalken verändert werden. Aufgrund der mechanisch angetriebenen Horizontalbewegung beim zitierten Stand der Technik können die Sauerbalken vorzugsweise beim Niedergang der Stößel auch zwangsweise aus dem Werkzeug herausgefahren werden, was die Kollisionssicherheit bei einer Fehlsteuerung in den elektronischen Kurvenantrieb für die Hub- und Senkbewegung erhöht.
Nachteilig an der bekannten Einrichtung gemäß EP 0 754 509 ist die Tatsache, daß die Bewegungsfreiheit für das Werkstück nur durch den elektronischen Hubantrieb verbessert wird. Eine etwaige Schwenkbewegung des Werkstücks ist zwar aus mechanischen Antrieben über Längsgestänge und pressengesteuerte Kurvenantrieben bekannt (DE 41 10 215). Dies hat jedoch wiederum den Nachteil, daß die Bewegungsbahnen wenig verändert werden können. Aus der EP 0 499 901 sind auch kurvengesteuerte Versteilmittel unmittelbar an den Transportwagen für die Saugerbalken vorgesehen, um gewisse Schwenkbewegungen der Saugerbalken durchzuführen. Auch dies erfordert einen Austausch der mechanischen Steuerkurven zur Veränderung der Schwenkbewegung.
Schließlich zeigt die EP 0 818 254 A2 eine Anordnung für eine Quertraverse bzw. einem Saugerbalken, dessen Verschwenkung mittels Servomotoren durchgeführt wird. Dabei ist ein direkter Anbau von wenigstens einem Servomotor mit Getriebe pro Saugerbalken vorgesehen.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung des Antriebs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für eine Großteilstufenpresse vorzuschlagen, bei welcher ein Höchstmaß an Variabilität der Bewegungsabläufe zur Anpassung an verschiedensten Geometrien des Werkstücks ermöglicht wird. Dabei soll der Vorteil der Kollisionssicherheit des starren Bewegungsablaufes eines kurvenangetriebenen Transfers mit den Vorteilen eines flexiblen elektronischen Transfers verbunden werden. Innerhalb der GT-Presse sollen je nach Bearbeitungsfortschritt die verschiedensten Bewegungsabläufe zur Umsetzung verschiedenster Blechgeometrien erzeugt werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von den Oberbegriffen des Verfahrensanspruchs 1 sowie des Vorrichtungsanspruchs durch die kennzeichnenden Merkmale dieser Ansprüche gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der vorangehenden Ansprüche wiedergegeben.
Die Erfindung geht von dem Kerngedanken aus, daß innerhalb einer GT-Presse Verfahrensabläufe stattfinden, die die unterschiedlichsten Umsetzbewegungen erfordern. Dabei ist die Erkenntnis wichtig, daß die Umformung am Werkstück erst nach dem Transport durch die gesamte Länge der GT-Presse die gewünschte Gestaltung annimmt. So kann beispielsweise in der ersten Bearbeitungsstufe ein Umformvorgang stattfinden, der nur eine sehr geringe Vertikalbewegung beim Abheben des Werkstücks vom Unterwerkzeug erfordert, so daß eine rasche Überlagerung der Hub- und Vorschubbewegung erfolgen kann. Zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt kann der Umformvorgang innerhalb der gleichen GT-Presse zu sehr tiefen und steilwandigen Blechteilen führen, die mit einer sehr viel größeren Vertikalbewegung und ggf. auch Schwenkbewegung aus dem Unterwerkzeug entnommen werden müssen, bevor die eigentliche Vorschubbewegung in horizontaler Richtung erfolgt. Der Idealfall ist eine Kombination aller Bewegungen, d. h. Hub- und Vorschubbewegung bei gleichzeitiger Schwenkbewegung, um das Werkstück in optimaler Weise aus dem Werkzeug herauszunehmen und in eine günstige Transportposition mit möglichst geringen Beschleunigungswerten zu bringen. Dabei soll aufgrund der Betriebssicherheit nicht auf einen mechanischen Vorschub verzichtet werden, der im Takt der Umformmaschine die Horizontalbewegung der Umsetzeinrichtung steuert, wobei die Längsbewegung vorzugsweise durch Transportwagen auf den Laufschienen erfolgt und die Laufwagen über mechanische Gestänge angetrieben werden, die ihrerseits mittels Kurvenfolgerhebel von der Pressensteuerung angetrieben werden (siehe EP 0 754 509). Die Saugerbalken bzw. Quertraversen sind an den Laufwagen befestigt.
Maßgeblich für die vorliegende Erfindung ist die Kombination des mechanischen Längsantriebs bzw. Horizontalantrieb sowohl mit dem Vertikalantrieb über programmierbare Elektroantriebe als auch über einen programmierbaren Schwenkantrieb für die Saugerbalken, um eine optimale Ein- und Ausfahrsituation am Werkstück zu erzielen. Hierdurch werden variable elektronische Kurven erzeugt, da die variable Hubbewegung und die Schwenkbewegung am Saugerbalken zu einer optimalen Anpassung der jeweiligen Werkstückgeometrie in der jeweiligen Bearbeitungsstufe führt, so daß der Bewegungsablauf für den Umsetzvorgang optimiert werden kann. Innerhalb der GT-Presse können deshalb von Stufe zu Stufe die unterschiedlichsten Bewegungsabläufe bei der Umsetzbewegung stattfinden und frei programmiert werden. Dabei bleibt die Betriebssicherheit aufgrund des mechanischen Vorschubantriebs vollständig erhalten, der insbesondere auch zur Entfernung der Saugerbalken aus dem Gefahrenbereich der Bearbeitungsstufen dient.
Die Vertikalantriebe können über eine Längswelle miteinander verbunden werden. Durch diese Ausführung wird auch dann ein störungsfreier Bewegungsablauf gewährleistet, wenn ein einzelner Vertikalantrieb ausfällt.
Die Antriebsmotoren für den Schwenkantrieb können vorzugsweise in den Vorschubhebeln selbst angeordnet sein. Damit beim Vorschub keine Relativbewegungen entstehen, können die Antriebsmotoren auch drehbar mit Festpunkten zum Kurvenkasten im Antriebshebel gelagert sein.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In der Figur sind die beiden ersten Umformstufen einer Großteilstufenpresse 1 mit Saugerbalkentransfer 2 dargestellt.
Der Vorschubantrieb des Transfers 2 erfolgt über offene oder wie hier dargestellt geschlossene Vorschubkurven 3 und Vorschubhebel4. In den Vorschubhebeln 4 sind elektronisch gesteuerte Getriebemotoren 5 für die Schwenkbewegungen drehbar gelagert. Über Drehmomentenstützen 6 besteht eine Verbindung zu den parallel zum Vorschubhebel 4 angeordneten Laschen 7 mit festem Lagerpunkt 8 im Kuvenkasten 9. Die Antriebe 10 der Vertikalbewegung sind über Längswelle 11 miteinander verbunden. Hierdurch kann auch dann ein störungsfreier Bewegungsablauf gewährleistet sein, wenn ein einzelner Vertikalantrieb ausfällt.
Bezugszeichenliste:
1
Großteilstufenpresse
2
Saugerbalkentransfer
3
Vorschubkurven
4
Vorschubhebel
5
Getriebemotoren
6
Drehmomentenstütze
7
Lasche
8
Fester Lagerpunkt
9
Kurvenkasten
10
Antriebe
11
Längswelle

Claims (7)

  1. Verfahren zur Steuerung des Antriebs einer Großteilstufenpresse (GT-Presse) mit Saugerbalkentransfer für die Umsetzung insbesondere großer und/oder steilwandiger Blechteile innerhalb einer GT-Presse, wobei die GT-Presse diese längs durchsetzenden Laufschienen aufweist, auf denen mit Saugern bestückte Quertraversen (Saugerbalken) zur Aufnahme und zum Transport der Blechteile direkt oder über Laufwagen angeordnet sind, wobei eine Horizontalbewegung der Saugerbalken über ein mit dem Pressenantrieb gekoppeltes mechanisches Kurvengetriebe mit Schubhebeln und die Vertikalbewegung der Saugerbalken über einen elektrischen Antrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch durch den Pressenantrieb vorgegebene Horizontalbewegung der Saugerbalken gleichzeitig eine variabel geregelte oder gesteuerte Vertikalbewegung sowie eine um die Längsachse der Saugerbalken mittels eines elektronischen programierbaren Elektroantriebs erfolgende Schwenkbewegung überlagert ist, wobei die elektronisch geregelte oder gesteuerte Vertikal- und/oder Schwenkbewegung des Saugerbalkens in Abhängigkeit der Werkstückgeometrie innerhalb der GT-Presse erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische programmierbare Elektroantrieb zur Durchführung der Schwenkbewegung des Saugerbalkens mittels Elektro-Antriebsmotoren erfolgt, die in den Vorschubhebeln bzw. dem Vorschubgestänge für die Durchführung der Längsbewegung der Laufwagen für die Saugerbalken angeordnet sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren für die Durchführung der Schwenkbewegung der Saugerbalken drehbar mit Festpunkten zum Kurvenkasten im Antriebshebel gelagert sind.
  4. Umsetzeinrichtung für eine Großteilstufenpresse (GT-Presse) mit Saugerbalkentransfer für die Umsetzung insbesondere großer, flacher und/oder steilwandiger Blechteile, mit der GT-Presse durchsetzenden Laufschienen, die über, mit Saugern bestückte Quertraversen (Saugerbalken) zur Aufnahme und zum Transport der Blechteile direkt oder über Laufwagen auf den Laufschienen miteinander verbunden sind, wobei die Horizontalbewegung der Saugerbalken über ein, mit dem Pressenantrieb gekoppeltes mechanisches Kurvengetriebe mit Schubhebelantrieb und die Vertikalbewegung der Saugerbalken über einen an die Laufschienen bzw. an die Saugerbalken angreifenden elektrischen Antrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch durch den Pressenantrieb vorgegebenen Horizontalbewegung der Saugerbalken gleichzeitig eine variabel geregelte oder gesteuerte Vertikalbewegung sowie eine um die Längsachse der Saugerbalken mittels eines elektronischen, programmierbaren Elektroantriebs erfolgende Schwenkbewegung überlagert ist, wobei die elektronisch geregelte oder gesteuerte Vertikal- und/oder Schwenkbewegung des Saugerbalkens in Abhängigkeit des Transportfortschritts bzw. Werkstückgeometrie innerhalb der GT-Presse erfolgt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur Durchführung der Schwenkbewegung des Saugerbalkens mittels elektronisch programmierbaren Antriebsmotoren erfolgt, die in den Schubhebeln für die Durchführung der Längsbewegung der Laufwagen für die Saugerbalken angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren für die Durchführung der Schwenkbewegung der Saugerbalken drehbar mit Festpunkten zum Kurvenkasten im Antriebshebel gelagert sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalantriebe über Längswellen miteinander verbunden sind.
EP99111752A 1998-07-15 1999-06-18 Vefahren zur Steuerung des Antriebs einer Grossteilstufenpresse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0972586B1 (de)

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