ES2353326T3 - Tren de fabricación y procedimiento para controlar un tren de fabricación, en especial tren de prensas. - Google Patents

Tren de fabricación y procedimiento para controlar un tren de fabricación, en especial tren de prensas. Download PDF

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Abstract

- Tren de fabricación (1) - con varias instalaciones de mecanización de piezas de trabajo (2, 3, 4) que trabajan mecánicamente con independencia entre ellas, en especial tren de prensas, - con instalaciones de transporte de piezas de trabajo (5, 6, 7) que enlazan las instalaciones de mecanización de piezas de trabajo (2, 3, 4) para el transporte de piezas de trabajo, - con un ordenador piloto (LR) de forma preferida con prefijación de valores nominales el cual, mediante una transmisión electrónica de señales (13) y en especial de valores nominales, sintoniza las instalaciones de mecanización de piezas de trabajo (2, 3, 4) y/o las instalaciones de transporte de piezas de trabajo (5, 6, 7) en sus desarrollos de trabajo, caracterizado porque el tren de fabricación (1) comprende una instalación de mecanización principal (HBE), en especial una prensa de cabezal/ prensa de embutición, que presenta desviaciones respecto al perfil de velocidad nominal del empujador o del accionamiento, y porque los valores nominales (13), que son transmitidos por el ordenador piloto (LR), se generan mediante una detección de al menos un estado de trabajo (AZ) de la instalación de mecanización principal (HBE).

Description

La invención se refiere a un tren de fabricación y a un procedimiento para controlar un tren de fabricación en sus desarrollos de trabajo, conforme a los preámbulos de las reivindicaciones 1 u 11.
Del documento EP 0 837 379 B1 se conoce una prensa de transferencia hidráulica, en la que se produce una coordinación de los movimientos de prensas y transferencias mediante un llamado “árbol piloto virtual”. Con ello se trata de un cadenciómetro electrónico, mediante el cual sincronizan los movimientos independientes de las prensas aisladas y de la transferencia parcial. En el caso de trenes de prensas, en especial en trenes de prensas con una instalación de mecanización principal accionada mecánicamente como prensa de cabezal o etapa de embutición con rueda de impulsión y combinación de acoplamiento-frenado, la aplicación de los mismos puede presentar inconvenientes en la solución de control descrita en el documento EP 0837379 B1. Mediante las por ejemplo elevadas fuerzas de prensado en la prensa de cabezal y la extracción de energía desde la rueda de impulsión, que puede tener como consecuencia una reducción del número de revoluciones, así como mediante un posible resbalamiento al desacoplar y acoplar, pueden producirse retrasos en el perfil de velocidad del empujador o del accionador. Es decir, mediante el proceso de conformación no puede mantenerse en la práctica, dado el caso, la ventana angular de calaje de manivela, en la que tiene que desarrollarse el movimiento de empujador por motivos de accesibilidad. Esto puede conducir a que el empujador ya no puede liberar con suficiente rapidez el itinerario para la transferencia, durante la carrera de retorno después del proceso de conformación, y de este modo existe el riesgo de una colisión entre transferencia y empujador o herramienta superior. Para evitar esto es necesario hacer funcionar los trenes de prensas con números de carreras claramente inferiores a lo que es teóricamente posible. Los menores números de carreras tienen como consecuencia elevadas pérdidas en el rendimiento.
La invención se ha impuesto la tarea de desarrollar un tren de fabricación y un procedimiento para sintonizar o controlar un tren de fabricación, en el que las desviaciones de las instalaciones de mecanización principal causadas por el funcionamiento, en especial de una prensa de cabezal, con relación al funcionamiento nominal no limiten ni influyan en el funcionamiento del tren de fabricación o del desarrollo de trabajo de las estaciones aisladas del tren de fabricación.
Esta tarea es resuelta mediante las particularidades características de las reivindicaciones 1 u 10, partiendo de las particularidades del preámbulo de la reivindicación 1 o de la reivindicación 10. En las reivindicaciones subordinadas se indican perfeccionamientos ventajosos y convenientes.
El tren de fabricación conforme a la invención comprende una instalación de mecanización principal, en especial una prensa de cabezal o prensa de embutición, que presenta desviaciones respecto al perfil de velocidad nominal del empujador o del accionamiento, por ejemplo a causa de disminución del número de revoluciones o de resbalamiento, y por medio de esto es responsable de un arrastre de sincronización. Asimismo pueden generarse o derivarse las señales y en especial los valores nominales, que son transmitidos por un ordenador piloto, a partir de una detección de al menos un estado de trabajo de la instalación de mecanización principal. Por medio de esto es posible tener en cuenta retrasos no previsibles exactamente del desarrollo de trabajo de la instalación de mecanización principal mediante el ordenador piloto directamente, es decir ya durante la generación de las señales/los valores nominales para las otras estaciones del tren de fabricación. Es decir, las señales/los valores nominales que parten del ordenador piloto son derivados desde el estado de trabajo o progreso de trabajo detectado de la instalación de mecanización principal. El núcleo de la invención es de este modo un tren de fabricación con un ordenador piloto, el cual se orienta, por ejemplo a través de un transmisor de ondas piloto, en una instalación de mecanización principal real del tren de fabricación. Por medio de esto puede evitarse la emisión de señales/valores nominales, que posteriormente demuestren ser inadecuados. Con un tren de fabricación de esta clase, compuesto por una prensa de cabezal/prensa de embutición accionada de forma preferida convencionalmente con rueda de impulsión y por ejemplo prensas consecutivas con accionamientos servo-eléctricos sin rueda de impulsión, pueden influir dinámicamente en el reglaje del tren de fabricación desviaciones de la instalación de mecanización principal respecto al funcionamiento nominal.
En el sentido de la invención, el término “estación” designa todas las máquinas aisladas del tren de fabricación. Aquí entran tanto las instalaciones de mecanización de piezas de trabajo como las instalaciones de transporte de piezas de trabajo. La instalación de mecanización principal y las instalaciones de preparación representan variantes de ejecución especiales de una instalación de mecanización de piezas de trabajo.
Como ya se ha citado este control conforme a la invención es especialmente ventajoso si la prensa de cabezal mecánica antes descrita, accionada por rueda de impulsión, se combina de forma preferida con prensas consecutivas servo-eléctricas sin rueda de impulsión. En el caso de las prensas servo-eléctricas sin rueda de impulsión, el efecto de arrastre del movimiento de empujador a causa del servoaccionamiento dinámico, con regulación de posición, es prácticamente inexistente y de este modo las instalaciones de mecanización principales, las instalaciones de transferencia y las restantes instalaciones de conformación pueden seguir exactamente el árbol piloto, es decir, las prefijaciones del ordenador piloto que se generan a causa de un estado de trabajo de la instalación de mecanización principal, por ejemplo prensa de cabezal.
La invención prevé de forma preferida asimismo asociar a cada instalación de mecanización de piezas de trabajo y/o a cada instalación de transporte de piezas de trabajo su propio ordenador de estación, el cual puede presentar un enlace con el ordenador piloto. Por medio de esto pueden integrarse instalaciones de mecanización de piezas de trabajo usuales y/o dispositivos de transporte de piezas de transporte usuales con sus ordenadores disponibles de forma estándar, con una complejidad mínima, en el tren de fabricación conforme a la invención.
Conforme a la invención está previsto asimismo controlar las instalaciones de mecanización de piezas de trabajo y/o las instalaciones de transporte de piezas de trabajo directamente a través del ordenador piloto. Una interconexión de este tipo de las estaciones del tren de fabricación hace posible, mediante la disposición central de la instalación de control, combinar componentes aislados o utilizarlos para varias estaciones y, de este modo, conduce a un ahorro de costes. Asimismo es posible un mantenimiento de la instalación de control electrónica para todo el tren de fabricación en un punto central.
La invención puede prever también, dado el caso, configurar el ordenador de estación de la instalación de mecanización principal como ordenador piloto o combinarlo con éste y transmitir desde el mismo las señales al ordenador de estación de las otras instalaciones de mecanización de piezas de trabajo y/o de las instalaciones de transporte de piezas de trabajo. Por medio de esto se produce una combinación de ordenadores en el punto que es relevante para suministrar datos al ordenador piloto.
Asimismo la invención prevé preconectar a la instalación de mecanización principal una instalación de mecanización de piezas de trabajo en forma de una instalación de pre-mecanización. En el caso de la instalación de pre-mecanización puede tratarse por ejemplo de una unidad de alimentación de pletinas, desde la cual se alimentan pletinas a la instalación de mecanización principal. El suministro de señales del ordenador piloto a la instalación de pre-mecanización hace posible el mantenimiento del modo de trabajo dinámico y sincronizado del tren de fabricación, también delante de la instalación de mecanización principal.
La invención prevé en especial disponer la instalación de mecanización principal como primera estación del tren de fabricación. Por medio de esto se simplifica la generación de señales/valores nominales, ya que solamente es necesario tener en cuenta estaciones dispuestas detrás según la técnica de desarrollo.
La invención prevé asimismo detectar como estado de trabajo de la instalación de mecanización principal al menos una posición de una herramienta de conformación. Por ejemplo se detecta este estado de trabajo con un transmisor sobre un árbol de impulsión. Pero también es imaginable una detección sobre la rueda de impulsión, las ruedas dentadas o el empujador. Por medio de esto pueden sacarse consecuencias exactas sobre el progreso del desarrollo de trabajo de la instalación de mecanización principal, que son adecuadas para su tratamiento en el ordenador piloto.
Detalles adicionales de la invención se describen en el dibujo con base en ejemplos de ejecución representados esquemáticamente.
Aquí muestran: las figuras 1 y 3: tres variantes de ejecución de un tren de fabricación conforme a la invención.
En la figura 1 se ha representado esquemáticamente una variante de ejecución de un tren de fabricación 1 conforme a la invención. La fabricación se desarrolla en una dirección de fabricación x, en donde el tren de fabricación 1 comprende seis estaciones S1 a S6. Las estaciones S1, S3 y S5 están ejecutadas como estaciones de mecanización de piezas de trabajo 2, 3, 4 y las estaciones S2, S4 y S6 están configuradas como instalaciones de transporte de piezas de trabajo 5, 6, 7. La primera estación S1 forma una instalación de mecanización principal HBE, que está ejecutada como prensa de cabezal o prensa de embutición. La instalación de mecanización principal HBE presenta al menos un sensor 8, desde el que se detecta un estado AZ. Pueden estar previstos a elección otros sensores 9, 10. Como estado de trabajo AZ se entiende por ejemplo la posición I de una herramienta de conformación 11 de la instalación de mecanización principal HBE. En especial el transmisor puede estar dispuesto sobre el árbol de impulsión, sobre la rueda de impulsión, sobre ruedas dentadas o sobre el empujador. Este estado de trabajo AZ es detectado por el sensor 8 y se transmite a un ordenador piloto LR a través de una línea de datos de sensor 12. Sobre la base de estos estados de trabajo AZ, el ordenador piloto LR genera señales o valores nominales 13, que se transmiten a través de la línea de señales 14 a las estaciones S1 a S6. Las estaciones S1 a S6 pueden presentar a elección sus propios ordenadores de estación SR1 a SR6 que, dado el caso, deben activarse.
En la figura 2 se ha representado esquemáticamente una segunda variante de ejecución de un tren de fabricación 1 conforme a la invención. Básicamente puede hacerse aquí referencia a la descripción de la figura 1. A diferencia de la figura 1 una instalación de mecanización principal HBE está ejecutada como tercera estación S3. La instalación de mecanización principal HBE está preconectada como estación S1 a una instalación de mecanización de piezas de trabajo 2, como por ejemplo a una unidad de alimentación de pletinas que está ejecutada como estación de premecanización 16. Entre la estación de pre-mecanización 16 y la instalación de mecanización principal HBE está dispuesta una instalación de transporte de piezas de trabajo 5, la cual transfiere por ejemplo a la estación 3 una pletina cortada por la estación 1.
En la figura 3 se ha representado esquemáticamente una tercera variante de ejecución de un tren de fabricación 1 conforme a la invención. Con relación a la disposición de las estaciones puede hacerse aquí referencia a la descripción de la figura 1. A diferencia de la figura 1 las estaciones S1 a S6 no disponen de su propio ordenador de estación. Más bien se controlan todas las estaciones S1 a S6 mediante un ordenador piloto LR. Las señales/los valores nominales 13 del ordenador piloto LR contienen órdenes de control 17, que pueden transformarse directamente mediante las estaciones.
Como se ha representado en las figuras se asocia a la instalación de mecanización principal, que está configurada como prensa de cabezal o prensa de embutición mecánica accionada por rueda de impulsión, una serie de instalaciones de mecanización secundarias NBE, que de forma preferida están configuradas como prensa consecutiva S3, S5 servo-eléctrica sin rueda de impulsión. Para esto se hace referencia a las ejecuciones anteriores.
La invención no está limitada a ejemplos de ejecución representados o descritos. Más bien comprende perfeccionamientos de la invención en el marco de las reivindicaciones de derecho de protección.
-6 -
LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA
1
Tren de fabricación
2, 3, 4
Instalación de mecanización de piezas de trabajo, prensa
5, 6, 7
Instalación de transporte de piezas de trabajo
8, 9, 10
Sensor sobre HBE
11
Herramienta de conformación de HBE
12
Línea de datos de sensor
13
Señales/Valores nominales
14
Línea de señales para 13
15
Datos de 8, 9, 10
16
Instalación de pre-mecanización
17
Órden de control
HBE
Instalación de mecanización principal
NBE
Instalación de mecanización secundaria
x
Dirección de fabricación
I
Posición de 11
AZ
Estado de trabajo de HBE
LR
Ordenador piloto
SR1 – SR6
Ordenador de estación
S1 – S6
Estación

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Tren de fabricación (1)
    -con varias instalaciones de mecanización de piezas de trabajo (2, 3, 4) que
    trabajan mecánicamente con independencia entre ellas, en especial tren de
    prensas,
    -con instalaciones de transporte de piezas de trabajo (5, 6, 7) que enlazan las
    instalaciones de mecanización de piezas de trabajo (2, 3, 4) para el transporte
    de piezas de trabajo,
    -con un ordenador piloto (LR) de forma preferida con prefijación de valores
    nominales el cual, mediante una transmisión electrónica de señales (13) y en
    especial de valores nominales, sintoniza las instalaciones de mecanización de
    piezas de trabajo (2, 3, 4) y/o las instalaciones de transporte de piezas de
    trabajo (5, 6, 7) en sus desarrollos de trabajo, caracterizado porque el tren de fabricación (1) comprende una instalación de mecanización principal (HBE), en especial una prensa de cabezal/ prensa de embutición, que presenta desviaciones respecto al perfil de velocidad nominal del empujador o del accionamiento, y porque los valores nominales (13), que son transmitidos por el ordenador piloto (LR), se generan mediante una detección de al menos un estado de trabajo (AZ) de la instalación de mecanización principal (HBE).
  2. 2.-Tren de fabricación según la reivindicación 1, caracterizado porque cada instalación de mecanización de piezas de trabajo (2, 3, 4) y/o a cada instalación de transporte de piezas de trabajo (5, 6, 7) presenta su propio ordenador de estación (SR1 – SR6), el cual está enlazado con el ordenador piloto (LR).
  3. 3.-Tren de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque pueden controlarse las instalaciones de mecanización de piezas de trabajo (2, 3, 4) y/o las instalaciones de transporte de piezas de trabajo (5, 6, 7) directamente a través de un ordenador piloto (LR).
  4. 4.-Tren de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación de mecanización principal (HBE) es una instalación de mecanización de piezas de trabajo (2) en forma de una instalación de pre-mecanización (16) como una unidad de alimentación de pletinas, etc.
  5. 5.-Tren de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las señales/los valores nominales se proporcionan en forma de señales de control desde el ordenador piloto (LR).
  6. 6.-Tren de fabricación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las señales/los valores nominales se proporcionan a través de un sistema de bus desde el ordenador piloto (LR).
  7. 7.-Tren de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la instalación de mecanización principal (HBE) está configurada como primera estación (S1) del tren de fabricación.
  8. 8.-Tren de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el estado de trabajo (AZ) de la instalación de mecanización principal (HBE) se detecta mediante una posición (I) de una herramienta de conformación (11).
  9. 9.-Tren de fabricación según la reivindicación 8, caracterizado porque el estado de trabajo de la instalación de mecanización principal (HBE) se produce mediante un transmisor sobre un árbol de impulsión y/o sobre una rueda de impulsión y/o sobre ruedas dentadas y/o sobre el empujador de la máquina de conformación.
  10. 10.-Tren de fabricación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a una prensa de cabezal/prensa de embutición mecánica accionada con rueda de impulsión como instalación de mecanización principal (HBE) están post-o preconectados prensas consecutivas servo-eléctricas sin rueda de impulsión como instalaciones de mecanización secundarias (NBE).
  11. 11.-Procedimiento diseñado en especial para sintonizar un tren de fabricación
    (1) según una de las reivindicaciones 1 – 10, caracterizado porque las señales/los valores nominales (13), que son transmitidos desde un ordenador piloto (LR), se generan mediante una detección de un estado de trabajo (AZ) de la instalación de mecanización principal (HBE), de forma preferida a través de un transmisor de ondas piloto.
    Siguen tres hojas de figuras.
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