SE503712C2 - Sätt och anordning för reglering av slaglängden för en press - Google Patents

Description

505 712 2 nödvändigt att anordna komplicerade eller genomtänkta anti- buller- och antivibrationsanordningar.

Inom den ovan nämnda tidigare kända tekniken har således beskrivits teknologi för genomförande av en högproduktiv process med låg vibration och lågt buller genom justering av stansningshastigheten.

Den princip genom vilken vibration och buller alstras i stans- ningsprocessen är emellertid mycket komplicerad, och det lämp- liga värdet för stansningshastigheten kan endast erhållas genom faktiska observationer. Följaktligen har det ändamåls- enliga eller lämpliga värdet för stansningshastigheten konven- tionellt bestämts Ined utgångspunkt från provstansningsopera- tioner för den typ av material som bearbetas, plåttjocklek och -form, eller för varje enskild operation. Med den konventio- nella teknologin erfordras följaktligen avsevärd tid och avse- värt besvär för att åstadkomma lämplig hastighet och därigenom sänks den totala produktiviteten.

Dessutom är konventionella stanspressar konstruerade med syftet att utföra stansningsprocessen. Det är följaktligen svårt att utföra en dragningsprocess med dylik utrustning.

I det fall där ett "ark" av plåtmaterial innehåller ett fler- tal sektioner för dragning, och i det fall där ett "ark" av plåtmaterial innehåller en blandning av sektioner för stans- ning och sektioner för dragning, är det emellertid önskvärt att utföra detta dragningsarbete på en stanspress.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att, med beaktande av nackdelarna med konventionella dylika anordningar, åstadkomma ett sätt och en anordning för reglering av en press, vilka åstadkommer en lämplig reglermodell i vilken högproduktiv bearbetning utförs med låg vibration och lågt buller och i vilken produktiviteten kan ökas. Denna uppfinning har åstad- kommits med utgångspunkt från den insikten att värdet på vib- 503 712 3 _ rationen och bullret i princip bestäms genom stansningstryc- ket.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning för reglering av slaget för en press vid utförande av formningsprocesserna, såsom stansning och dragning, på ett arbetsstycke med lågt buller och låg vibration.

Dessa och andra syften, särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att bli förklarade i den följande beskriv- ningen av ett föredraget utföringsexempel, i anslutning till de bifogade ritningarna, på vilka: Pig. 1 är en förklarande ritning som visar en modell av en press och dess regleranordning, fig. 2 är en förklarande ritning av en reglermodell, fig. 3 är en förklarande ritning av ett prov för stansning av en plåt, fig. 4 är en förklarande ritning som visar en datatabell, fig. 5 är en förklarande ritning som visar en andra ut- föringsform av en regleranordning, och fig. 6(A) och (B) är förklarande ritningar av reglermodeller.

Såsom framgår av fig. l är det på en stanspress 1, exempelvis på samma sätt som vid en ordinär revolverstanspress, anordnad en arbetsstycksinställningsanordning 3 för förflyttning och lägesinställning av ett arbetsstycke WP i form av en plåt, i både X-axelriktningen och iY-axelriktningen.Arbetsstycks- inställningsanordningen 3 kan vara av en allmänt känd kon- struktion varför den endast visas såsom en schematisk illu- stration och en förklaring av konstruktionens detaljer har utelämnats. 503 712 4 I stanspressen 1 är vidare anordnad en dyna 5 som utför en bearbetning av arbetsstycket WP, och en stans 7 som samverkar med dynan 5. På det sätt som är allmänt känt, exempelvis i revolverstanspressen, är ett flertal dynor 5 och stansar 7 anordnade på ett nedre och ett övre revolverhuvud. Dessa dynor 5 och stansar 7 är allmänt kända varför de endast visas i schematisk illustration. Av samma anledning har en förklaring av konstruktionens detaljer utelämnats.

I stanspressen 1 är en hydraulcylinder 9 anordnad för anbring- ande av tryck mot stansen 7. Hydraulcylindern 9 är monterad på en övre ram (utelämnad från ritningen) i stanspressen 1, och är av en sådan konstruktion att genom den vertikala aktive- ringen (i Z-riktningen) av en i dess inre sektion anordnad kolv ll aktiveras en stämpel 13, såsom en kolvstâng, i den vertikala riktningen och anbringas tryck mot stansen 7.

En lägesavkänningsanordning 15 är anordnad på hydraulcylindern 9 för avkänning av stämpelns 13 vertikala läge. Lägesavkän- ningsanordningen 15 kan exempelvis vara en pulsomkodare som avger en pulssignal PLS proportionell mot stämpe1nsl3röre1se- hastighet. Utmatningen av pulssignalen PLS från lägesavkän- ningsanordningen 15 inmatas till en läges- och hastighets- avkänningssektion 17. Läges- och hastighetsavkänningssektionen 17 avkänner, genom att räkna antalet pulssignaler PLS, det vertikala rörelseläget för stämpeln 13, och genom att exempel- vis räkna antalet pulssignaler PLS per tidsenhet avkänner den den rörelsehastighet som motsvarar det vertikala rörelseläget för stämpeln 13.

En servoventil 19 är förbunden med en vertikal tryckkammare i cylindern 9 genom ett flertal oljekretsar 0Ll och OL2.

Servoventilen 19 reglerar volymen av hydraulfluid som utmatas till en tank T från hydraulpumpen 21 eller volymen av hydraul- fluid som tillförs hydraulcylindern 9 från hydraulpumpen 21.

En solenoidventil SOL aktiveras i proportion till storleken på en pålagd elektrisk ström för reglering av volymen för flödet av hydraulfluid. 503 712 5 _ En servoventilreglersektion 23 är anordnad för reglering av servoventilen 19. Läges- och hastighetsavkänningssektionen 17 och en huvudreglersektion 25 är anslutna till servoventil- reglersektionen 23. Här kan förskjutningen av servoventilens spole matas tillbaka till servoventilens reglersektion 23. En sektion 27 för bildande eller skapande av en reglermodell är anordnad för att bilda den reglermodell som inställes i huvud- reglersektionen 2& Läges- och hastighetsavkänningssektionen 17 och en trycksensor 29 som avkänner trycket i den övre delen av hydraulcylindern 9, är anslutna till sektionen 27 som är avsedd för att bilda en reglermodell. En datalagringssektion 31 är likaledes ansluten till sektionen 27 som är avsedd för att bilda en reglermodell.

Sektionen 27 bildar reglermodellen baserat på de positionsdata Z som inmatas från läges- och hastighetsavkänningssektionen 17, de tryckdata P som inmatas från trycksensorn 29 och de data som lagras i datalagringssektionen 31. Reglermodellen som bildas i sektionen 27 är en reglermodell exempelvis av den typ som visas i fig.2. Reglermodellen är bestämd av en hastig- het VA för ett matningsintervall, en hastighet VB för ett bearbetningsintervall, en hastighet VC för ett slagintervall och en hastighet VD för ett återföringsintervall.

Matningsintervallet sträcker sig från en startposition Z2 för den nedåtgående rörelsen för stämpeln 13 och till det läge vid vilket stansen 7 kommer extremt nära, eller är i begrepp att beröra den övre ytan av arbetsstycket WP med en plåttjocklek d (ett läge Zl), där hastigheten VA är inställd på en hög hastighet.

Bearbetningsintervallet är intervallet från läget Zl till ett läge Z3. Läget Z3 är läget för arbetsstyckets WP nedre yta när tjockleken på arbetsstyckets WP plåt exempelvis är mindre än 2 mm, eller ett läge som är en föreskriven dimension (exempel- vis 2 mm) nedanför arbetsstyckets WP övre yta när plåtens tjocklek är 2 mm eller större. Hastigheten VB i bearbetnings- I 503 712 6 intervallet är inställd vid en låg hastighet vid vilken buller och vibration kan kontrolleras.

Slutintervallet är intervallet från läget Z3 till ett läge Z4 vid en föreskriven dimension nedanför ett läge Z0 som är arbetsstyckets WP bottenyta. Hastigheten VC i slagintervallet är inställd vid en hög hastighet. Återföringsintervallet är intervallet från det nedersta läget Z4 till startläget Z2. Återföringshastigheten VD i åter- föringsintervallet är inställd vid den maximala hastigheten.

Skapandet eller bildandet av reglermodellen i sektionen 27 för bildande av reglermodellen utförs i allmänhet genom en prov- stansningsbearbetning. Närmare bestämt, såsom visas i fig. 3, aktiveras hydraulcylindern 9 och rör sig stämpeln 13 nedåt med en jämförelsevis låg hastighet V1, från det övre läget ZU och i riktning mot det nedre läget ZD. Stämpeln 13 âterförs där- efter vid en jämförelsevis hög hastighet V2 från det nedersta läget ZD och i riktning mot det översta läget ZU, och en experimentstansningsoperation utförs.

När stansningsoperationen utförs på detta sätt förflyttas stansen 7 nedåt med hjälp av stämpeln 13. Vid läget Zl, vid vilket den kommer i kontakt med arbetsstyckets WP övre yta, ökas trycket i hydraulcylinderns 9 tryckbelastade utrymme (visas med hjälp av streckad linje i tryck(P)-tid(t)-diagram- met), så att både uppbyggandet av trycket P och maximistans- ningstrycket PM avkännes av trycksensorn 29.

Följaktligen avläser sektionen 27 för bildande av reglermodel- len läget Zl vid arbetsstyckets WP övre yta från läget för stansen 7 vid trycket P och vid tidpunkten för tryckuppbygg- naden, och den avläser även maximistansningstrycket PM, och registrerar bägge dessa.

Efter att läget för arbetsstyckets WP övre yta avkänts, i sek- tionen 27 för bildande av reglermodellen, inställes hastig- 7 sus 712 heten VA för matningsintervallet som visas i fig. 2 vid en acceptabelt hög hastighet. Därefter väljs hastigheten VB från de data som visas i tabellen i fig. 4.

Dessa data i tabellen i fig. 4 anger hastighetsvärdena för den specifika stansningskraften så att nivåerna på vibrationen och bullret inte överskrider lagföreskrifterna. Data för stans- ningshastigheten dras upp i förväg från verkliga prov. De klassificeras enligt arbetsstyckets material och tidsperioden, och lagras i datalagringssektionen 31.

Efter att hastigheten VB för bearbetningsintervallet har valts, baserat på den kända plåttjockleken d för arbetsstycket WP, bestäms på detta sätt det läge Z3 där stämpelns hastighet ändras till hastigheten VC, och bestäms även hastigheten VC så att den blir en acceptabelt hög hastighet. Därefter inställes hastigheten VD för återföringsintervallet vid maximihastig- heten, och bildas reglermodellen som visas i fig. 2.

På detta sätt överförs den reglermodell som bildas i sektionen 27 till huvudreglersektionen 25 på det sätt som skisserats ovan, och regleras servoventilen 19 enligt reglermodellen så att hydraulcylinderns 9 verkan regleras.

Det är nu uppenbart att i denna utföringsform av föreliggande uppfinning, väljs stansningshastigheten VB enligt de testdata för buller och vibration som hänför sig till den föreskrivna stansningskraften och stansningshastigheten.Genom det fria valet av stansningshastigheter VB och genom bildandet av reglermodellen är det möjligt att reglera buller och vibration till en acceptabel nivå för den omgivande miljön, och uppnås effektivt en förbättring i produktiviteten.

Vid denna utföringsform av föreliggande uppfinning hämtas endast stansningshastigheten VB från data i tabellen och bil- das reglermodellen. Det är emellertid acceptabelt att bearbeta datatabellen för reglermodellen för varje värde på plåttjock- leken d i förväg och att välja själva reglermodellen från 503 712 8 tabellen. Dessutom är det acceptabelt att utelämna datalag- ringssektionen 31, att beräkna stansningskraften för varje hål och att inmata den acceptabla stansningshastigheten för denna stansningskraft.

Fig. 5 visar en andra utföringsform av föreliggande uppfinning vid vilken varje typ av reglermodelldata iordningställes i förväg, den föreskrivna reglermodellen väljs och hydraulcylin- dern 9 regleras.

Vid denna andra utföringsform av föreliggande uppfinning är en reglermodellinställningssektion 33 ansluten till servoventil- reglerenheten 23 i stället för huvudreglersektionen 25 vid den föregående utföringsformen. En instruktionssektion 35 och en minnessektion 37 är anslutna till reglermodellinställnings- sektionen 33. Minnessektionen 37 lagrar olika typer av regler- modeller för reglering av stämpelns 13 vertikala rörelse.

Minnessektionen 37 innefattar en lagringssektion 39 för lag- ring av stansningsbearbetningsreglermodeller, vilken sektion lagrar olika typer av reglermodeller för de fall där arbets- stycket WP stansas, och en lagringssektion 41 för lagring av formningsbearbetningsreglermodeller, vilken lagrar olika typer av reglermodeller för en formningsprocess såsom en drag- bearbetning (kalldragning).

De olika typer av stansningsbearbetningsreglermodeller som utnyttjas när en stansning utförs på arbetsstycket WP, såsom reglermodellen i fig. 2, lagras i lagringssektionen 39 för stansningsreglermodeller.

Olika typer av reglermodeller, såsom de som visas i fig. 6(A) och 6(B), lagras i lagringssektionen 41 för lagring av form- ningsprocessreglermodeller. Reglermodellen som visas i fig. 6(A) är en lämplig reglermodell för utförande av en drag- ningsbearbetning på arbetsstycket WP. Skillnaden mellan denna modell och den tidigare nämnda stansningsreglermodellen är att efter dragningsprocessen har modellen i fig. 6(A) en hålltid t under vilken stämpeln 13 bibehålles vid ett konstant tryck 503 712' 9 . eller i ett fast läge (hastigheten VE = O). I det fall där arbetsstyckets WP yta präglas måste dessutom läget för stan- sens nedåtgående kant vara ytterst exakt. Av detta skäl är det önskvärt att den reglermodell som visas i fig.6(B) skall ha en låg hastighet omedelbart innan det nedre ändläget nås.

I en formningsprocess som inte inbegriper stansning av arbets- stycket WP uppträder närmare bestämt ett tillstånd där arbets- styckets WP lokala spänning sprids, arbetsstyckets WP rörlig- het är stabil, och krökning och vridning av arbetsstycket WP kan dämpas genom att stämpeln 13 och stansen 7 under ett önskat tidsintervall t bibehålles med ett fast tryck eller i ett fast läge vid den plats där bearbetningen är avslutad.

Vid konfigurationen enligt denna andra utföringsform av före- liggande uppfinning uppsöks antingen lagringssektionen 39 för stansningsbearbetningsreglermodeller eller lagringssektionen 41 för formningsbearbetningsreglermodeller när den specifi- cerade stansningsprocessen eller formningsprocessen begärs av instruktionssektionen 35 vilken läser programmet för att finna ut huruvida stansningsprocessen eller formningsprocessen valts däri. Därefter inställes den specificerade reglermodellen i reglermodellinställningssektionen 33. När den specificerade reglermodellen inställts i reglermodellinställningssektionen 33 regleras servoventilen 19 av den inställda reglermodellen medan servoventilreglersektionen 23 utnyttjar de läges- och V som inmatats från läges- och hastighets- och reglerar hydraulcylinderns 9 hastighetsdata Z, avkänningssektionen 17, verkan.

Med hjälp av denna utföringsform av föreliggande uppfinning väljs närmare bestämt de olika typer av reglermodeller som lagrats i lagringssektionen 39 för stansningsreglermodeller eller i lagringsenheten 41 för formningsreglermodeller, och regleras hydraulcylinderns verkan med hjälp av den valda reg- lermodellen så att stansningsprocessen eller formningsproces- sen med lätthet utförs på arbetsstycket WP. Dessutom, eftersom / l 503 712 10 det inte är nödvändigt att åter bilda en reglermodell, är det möjligt att snabbt ta itu med varje typ av processreglering.

Såsom framgår av ovanstående förklaring kan stansningsopera- tionen med hjälp av föreliggande uppfinning utföras med den önskade reglermodellen. Buller och vibration dämpas i överens- stämmelse med de regionala och tidsrelaterade bestämmelserna, och det är möjligt att utföra både stansningsprocessen och stansningsprocessen tillsammans med en högkvalitativ form- ningsprocess.

Claims (18)

503 712 11 " PATENTKRAV

1. Sätt att reglera slaget för en press (l) av cylindertyp i vilken hastigheten (V) för stämpelns (13) slag kan regleras variabelt, k ä n n e t e c k n a t av att: (a) data för ett stansningstryck (P) som anbringas mot en cylinder (9) och för det vertikala läget (2) för stämpeln avkän- nes när stansning utföres; (b) en reglermodell för stämpeln bildas baserat på de data som avkänts i steg (a) och en tabell upprättas som beskriver för- hållandena mellan stansningshastighet och stansningstryck som möjliggör anpassning till vibrations- eller bullerföreskrifter, så att arbetsstycket (WP) stansas vid ett önskat värde vad beträffar vibration och buller när stämpeln regleras med hjälp av reglermodellen; och (c) stämpeln regleras med hjälp av den bildade reglermodel- len.

2. Sätt att reglera slaget för en press (1) enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att reglermodellen innefattar ett matningsintervall från utgångsläget (22) för stämpelns (13) slag och till det läge (Zl) där stämpeln när arbetsstycket (WP), ett bearbetningsintervall under vilket tryck anbringas mot arbets- stycket, ett slagintervall i vilket skrot efter stansningen och själva produkten stöts ut, ett äterföringsintervall som följer på slaget, samt av att ett hastighetsvärde (V,, V,, VC resp. V5) stipuleras för varje intervall.

3. Sätt att reglera slaget för en press enligt krav 2, k ä n - n e t e c k n a t av att matningsintervallet bestämmas såsom en jämförelsevis kort, fast sträcka från arbetsstyckets (WP) yta.

4. Sätt att reglera slaget för en press enligt krav 2, k ä n - n e t e c k n a t av att för bearbetningsintervallet inställes bredden och längden för ett arbetsstycke (WP) som har en tjocklek (d) mindre än en specificerad tjocklek och inställes en fast 503 712 12 längd för ett arbetsstycke med större tjocklek än en specificerad tjocklek. '

5. Sätt att reglera slaget för en press enligt krav 2, k ä n - n e t e c k n a t av att slutänden (Z,) pá slagintervallet in- arbetsstyckets (WP) yta.

6. Anordning för reglering av slaget för en press (l), k ä n - n e t e c k n a d av en servoventil (19) för reglering av en hydraulcylinder (9) som i sin tur reglerar den vertikala rörelsen för en stämpel (13), en servoventilreglersektion (23) som regle- trycket i hydraulcylindern, en datalagringssektion (31) i vilken hänför sig till stansningstrycket (P) mot ett arbetsstycke (WP)

7. Anordning för reglering av slaget för en press (1) enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att reglermodellen innefat- tar ett matningsintervall från utgångsläget (Zz) för stämpelns (13) slag och till det läge (Zl) där stämpeln när arbetsstycket varje intervall.

8. Anordning för reglering av slaget för en press (1) enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att matningsintervallet är 503 712 13 bestämt såsom en jämförelsevis kort, fast sträcka från arbets- styckets (WP) yta.

9. Anordning för reglering av slaget för en press (1) enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att för bearbetningsinter- vallet inställes bredden och längden för ett arbetsstyoke (WP) som har mindre än en specificerad tjocklek (d) och inställes en fast längd för ett arbetsstycke som har större än en specificerad tjocklek.

10. Anordning för reglering av slaget för en press (l) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att slutänden (24) på slag- intervallet inställes vid ett läge som befinner sig på ett fast avstånd från arbetsstyckets (WP) yta.

11. ll. Sätt att reglera slaget för en press (1) av cylindertyp i vilken hastigheten för stämpelns (13) slag kan regleras varia- belt, kännetecknat avatt: (a) ett flertal bearbetningsmodeller iordningställes för hastigheten (V) på stämpelns slag; varvid varje modell motsvarar en typ av bearbetning, såsom stansning och formning, som utförs av pressen av cylindertyp; (b) en bearbetningsmodell väljs av nämnda flertal av bear- betningsmodeller som iordningställts i steg (a); och (c) stämpeln regleras i överensstämmelse med den valda bear- betningsmodellen.

12. Sätt enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda flertal av bearbetningsmodeller innefattar stansingsprocess- reglermodeller och formningsprocessreglermodeller.

13. Sätt enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t av att stans- ningsprocessreglermodellen omfattar hastigheten (VÄ) i matnings- intervallet från utgàngsläget (Zz) för stämpelns (13) slag till det läge (Zl) där stämpeln når arbetsstycket (WP), hastigheten (V,) i bearbetningsintervallet där bearbetningen utförs på 1 l 503 712 14 arbetsstycket, och hastigheten (VD) i áterföringsintervallet där stämpeln áterförs till dess utgångsläge (Zz).

14. Sätt enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t av att form- ningsprocessreglermodellen omfattar ett intervall där stämpeln (13) bibehàlles i sitt nedersta läge med fast tryck.

15. Anordning för reglering av slaget för en press (1), k ä n - n e t e c k n a d av en servoventil (19) för reglering av en hydraulcylinder (9) som i sin tur reglerar den vertikala rörelsen för en stämpel (13), en servoventilreglersektion (23) som regle- rar servoventilen, en reglermodellinställningssektion (33) i vilken en reglermodell för servoventilreglersektionen inställes och en reglermodellagringssektion (37) i vilken olika typer av reglermodeller för inställning i reglermodellinställningssektio- nen är lagrade pà förhand.

16. Anordning för reglering av slaget för en press (l) enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d av att reglermodellagringssek- tionen (37) innefattar en lagringssektion (39) för lagring av stansningsprocessreglermodeller och en lagringssektion (41) för lagring av fornmingsprocessreglermodeller.

17. Anordning för reglering av slaget för en press (1) enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att stansningsprocess- reglermodellen omfattar hastigheten (VA) i matningsintervallet från utgångsläget (Zz) för stämpelns (13) slag till det läge (21) där stämpeln när arbetsstycket (WP), hastigheten (V,) i bearbet- ningsintervallet där processen utförs på arbetsstycket och hastigheten (VD) i áterföringsintervallet där stämpeln áterförs till sitt utgångsläge (Zz).

18. Anordning för reglering av slaget för en press (1) enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att formningsprocessregler- modellen omfattar ett intervall (t) där stämpeln (13) bibehàlles i dess nedersta läge med fast tryck.