DE1527354A1 - Verfahren zur synchronen Steuerung von Schmiedemanipulator und Schmiedepresse - Google Patents

Description

Fatentbeschreibung

Verfahren zur synchronen Steuerung von Schmiedemanipulator und Schmiedepresse

Die moderne Schnellschmiedepresse erfordert einen Manipulator, der ihre mögliche Hubfolge auszunutzen erlaubt. Die bisher bekannten großen Schmiedemanipulatoren sind so ausgeführt, daß die einzelnen Bewegungen, wie Heben, Drehen, und Vorschieben, in axialer Richtung des Schmiedestückes entweder von einem Manipulatorfahrer oder durch den Pressenführer gesteuert werden, um das Schmiedestück in die ent- T sprechende Stellung zu bewegen. Diese Methode erlaubt nur eine Hubzahl der Presse je Zeiteinheit, die von der Reaktionsfähigkeit des Bedienenden und den installierten Antriebsleistungen und Bremsen des Manipulators begrenzt wird. Pur das Fahren in axialer Richtung müßte bei einer Pressenhubzahl von 80 Hüben/Min, die ganze Manipulatormasse in weniger als 0,5 Sek. beschleunigt und gebremst werden, um einen Weg von 100 - 300 mm zurückzulegen.

Ein kleiner synchrongesteuerter Versuchsmanipulator wurde aus dieser Erkenntnis heraus über Schlauchleitungen mit Drucköl versorgt, so daß nur die eigentlichen Antriebs- J

elemente, wie Ölmotoren und Zylinder, auf dem Manipulatorwagen installiert waren. Die Längsbewegung des Manipulators erfolgte über Zahnstange und Ritzel, wobei die Zahnstange am Wagen befestigt war.

Die Vorteile einer synchronen Steuerung von Schmiedepresse und Manipulator mit vorwählbaren Wegstrecken sind

1. Eine wesentliche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit und damit eine Einsparung von Wärmeenergie durch Portfall von einer oder zwei Wiedererwärmungen.

2. Eine beträchtliche Verkürzung der Webenzeiten durch Portfall der direkten Messung am glühenden Schmiedestück.

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Eine volle wirtschaftliche Ausiiutziing der möglichen-Hubfolge einer modernen Schnellschmiedepresse ist mit den "bisher lDekanntenM8.niptilato.ren au3^r den genannten Sründ'en kaum möglich.

V,ine wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeit wird durch die erf indtingsgemeße Nanipul atorsteuerung errei oht, die . an dem Beispiel Fi *?vv 1 näher erläutert wird. - .: .... _:, Die axiale Zangenbewegung wi rd so ausgeführt, daß der· _: Manipulatorwagen 1 mit einer geregelten mittleren G-eschwindigkeit während eines Purchgfvngea f?.hrt. ,und^.der Zangenschaft" 2 zu diespn eineEelativbewegunf macht, die für die Dauer des Pressens die Längenenderung infolge des Reckens darstellt. Um die Eeckung des Werkstückes in .Zangenrichtung nicht :zu behindern., ist es notwendig., daß für die Dauer der Verformung des Schmieäestü'ckes · '·' der doppeltwirkende Hydraulikzylinder frei beweglich, ist. ' Um dieses' zu erreichen, müssen die Ventile der Zylinder 3 von der Presse über hydroelektrische.Druckschalter,- aus-¹ gelöst durch die Druckerhöhung in Preß zylinder beim ' '"■' Pre.ßvorgang, in eine Stellung gebracht werden,.,, die ein . --■ freies Abfließen bzw. -Fachsäugen der Eydraulikf3Xissigkeit^; für beide Bewe.gun.gsricntiiug.e"^ der Zylinder 3 erl-aub-t..; ■ Während des ,Le.erhubes der Presse leg-t. der: Z.ange-nschaft _: den vorgewählten Vorschub zurück;; das bedeutet, .daß- während-; eines Durchganges nur die Masse des Zangenschaftes 2, ■- -.:-. und seines Antriebes 3 sowie der Zange 6 und des Werk- ,_:. Stückes beschleunigt und verzögert werden. Diese Hassen sind nur ein Teil der gesamten Fanipula^.ormassev

Um eine derartige Steuerung durchzuführen, v/ird d'er Weg des Manipulatorwagens 1 und des,Zangenschaftes 2 digital erfaßt und zwar in der Weise, daß von digitalen Wegaufnehmern'8 und. '9 in Figur 2 je Millimeter ein Impuls abgegeben wird. " : " '

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Diese Impulse werden in einen aus digitalen Bausteinen auf gebauten Zähler 10 gezählt. Die top. 8 und 9 kommenden Impulse werden unter Berücksichtigung der bewegungsrichtung im Zähler 1Q addiert und stellen den absoluten Zangenweg dar. "

Die: mittlere Wagengeschwindigkeit wird in der Weise ermittelt, daG bei federn Pressenhub die uubzeit erfaßt wird. Der Ouotient

er Vorschub ,ie Hub ..

Hubzeit- d^s letzten Pressenhubes

bildet die Pührunrsgröße des Geschwindigkeitsregelkreises des Fanipulatorwagenantriebes.

Die ^rnittlung der Regelabweichung infolge unterschiedlicher Pressenliubzeit und Drehzahlschwaplrung des Manipulatorwagenantriebes geschieht wie folgt:

Während des Leerhubes der Presse erfolgt die Vorschubbewegung um einen vorgewählten Betrag. Ära Ende dieser Bewegung wird die Stellung des Zangenschaftes zum Hanipulatorwagen als ein der Wegabweichung ;analoger Spannungsabgriff an einem Nach- j| laufTootentiometer erfaßt, um festzustellen, ob die G-eschwindigkeit des Manipulatorwagens richtig war. G-egebenenfalls wird aus dem Ouotient

v/e^differenz ' ■

Zeit des vorangegangenen Pressenhubes

die Regelabweichung und darait die Stellgröße ermittelt, die für die. Deuer des nöchsten Hubes wirksam ist. Sollte der ganze, dem Z an p; ens eh aft zur Verfugung stehende axiale Hub durchfahren sein, ohne daß ein Preßvorgang erfolgte,

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so wird durch einenEnÄsc&aite/a? der Mani^tilairorwageEaii— .-·■ trieb abgeschaltet.- Ei.es erfolgt auch, für {fen-FaIl₇-daß;-art einer' wr^ewählteiT. Stelle· ein .Absatz*- geschmiedet-werden soll. ■ . . ...-.,.. .... .- .

Während^ .des Fressens, wird- d;e;ar "\r©n, dem .SasgeTisicibaft-2 ■?■ .---·._ infolje^: äer Eectang zurückgelegte a%sol"+e" Weg naofc --

Öffnen des: Tares- Ϊ1 im der 7rrhleT^r t2^ g&xPhlt-,- d^r. als AnfaEgswert c!ie; Ecrhlänge d%s>- WeaifesiraQkea elBgegeiaen. wiir-- - äe_:. ..Das Faß /Rohlänge ratd ^Hiaf.s;mumieriieir Eecirweg'wird - . _ . . ■ ftjriJlenfend in äem VZffe^er\.?zvytJieT' 1? m$,t dem: afesölirten "Weg. de??· Fe-nipTi^ctors Tergliefien.. Eine JIBereiri:B:;tiirmning beider -. ; Wert© ist" das F"riterx-am .fftr das: T-lö-ßfcemäe«. .TJaiiiit- ist.die *"r^^Tf ejp.iteft; ^o^e^hen,. des ^«de: eines⁷ !»wrcH^anges indirekt zn erfassen.. . . . -.._%.. ... ... -. , .

Eine weitere VeriaesserTing der¹. HanipOOiatören toeiannter ,. , ;. Bauart; soll durch 'das:- naefefol£jen€. ßeseiirie-toefie Terfab3r*en erreicht werdieTri: ; · ■_,..... .',, ........,,-

Zv. Beginn eines:; jedsn BüreJi^sngeiS wird: m\. der Sehmiede:- ..,._-. presserrs-teTwr-mg; dier IFerf ßmcaics|iafe; iaiä der Beerh:^; ßin^e--^ stellte Iz¹Z FsV^vie difes_: ^;er l>eii-e?i Werte? stelli7:den Ges:apthufe-. ·. der ?resse^: dar.

" · 3ev erforderliche Zangenhitb des Jianipulators ist dir "^Tälfte

J^rTjbes. Durch einen. Untersetzer wird dieser ^rMrt ? ϊ 1 dem Zancenschsfthii^Zahler als 8ol3wert e^ngefeber. die topi eißitslen¹ ^!efnvfrehmeT' aOfe^eftenen Tmmilfse nxt den SO Π "'er t nber einstimmen , 1st die ^vtb^^enxar des- Zangenseh-8-ftes bee-n^et, wehrend der Pressenobersattel erst die Fälfte des "^re^es zurue3cgelegt· hatv Dabei mnß natürlich die '■TTj'biTesehvj'indigkeit τοη Zangenschaft im«?, ranipulator bleich ⁽;roi? seiri., "Opp Anheben, des ^angenschaftes 1 durch zwei gJeichl nv£geregelte TJubzylindeir 4 imd 5 ermöglicht eine ' nachgebeiade '-hibsteiiening, die bei de'^ b~s °her beira^nten Fani — nioht vorhanden ist. Bei letzteren wird der Yer2a*~

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gerung¹ der Werkstiiokmltte urn die halbe Eindring tiefe "beim Pressen durch, eine federnde Aufhängung des Zangensehaftes "Rechnung getragen. "-Tiamit.ist aber nur ein IC^-5O-pen des Zangenschaftes um die hintere -lu.fh änsping möglich Dies het unter TJm stand en ζην "^olge, da!? bein ""ec^ohTtii eden das Werkstück bei jeder¹ Vf üb um p^ne" M eine""

"^!)ire nachgebende elektrohjrdraulisohe G] ej r>hl aufregelung führt den' Xa^ ^en sch «ft iiijmer hori zontal dera Absenke!" der

ft en X n sh ft r or zonl ea ske der

Sc'^.mi e^:deRtvickacVise nach. "Das "Receiverfahre-'r sieht vor, daß "I

der Zangehsenä'ft soy/ohl horizontal, air Huch trm e^.n^ be- '■■■■■

Btinmte"^ ^v/?rvke'i gene^^t, '•:ehobei'¹ oder P'^senkt werclen kann« "']s wi.rd die Hubdifferen^ der Zylinder 4 und 5 /.u"" ^lQ^O^.l^nf-P₆VrO]₁₁₁-IrT-l'ieran^ezofren. ''""".rd beim Aufleger des Blockes auf den Tinte.rsattel der Rchmi edepresse der Zylinder 4 drnclceint-Jastet. so ".rird" diese O-puckäuderung" so auß.gewertet, daß fler Zylinder 5 in seiner lage fixiert und Zylinder 4 in Hchwiinmstellun-5- gebracht wird. We?' ^t sinh mm beim Pressen der Z'an^e-nsonaft; so dient dj e Hf'bdi.ff erenz lam., den Zylinder ^ s^Xpnp'B dem vnre^· ] pnde^ri 7y1 i^Tid er 4'uaoh zuführen, bis d"^; e '(T?b(Hfferenz e.vüvoffl.iche.'^ ist. ^T']rst nac^ "Reendiöiunf des PT-R^ror<?qTi"eR werrien beide Zylinder zum Anheben des Schmie- J

destückes in gleicher Wei ce ^i.it DrT3ckf]ü3sii";keit versorgt.

"Jurch dl öse VerfahreT¹ i.?t die Vorawssetzun.i·¹ ,für ^ine auto- . rnati rohe .und. sj^rnchrone Steuerung des 'ianiriulators j-n A.b- fcüf ·■" .-J-VrJ t _vvon.-der Hchmi edepresse c-^^eber -,- di.S" es- .?;est:attet, c\-'< π Tjö<^l.i.,ohe .. '[ub.fol "e. der f'-resse für ei.n.en-: "Ourp]^an.o;; v.sj.l" "

.i-v-^iv WÜ^-ht BADORIGiNAL

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Claims (1)

1. Patentansprüche -■:. I Ji 7 JDh

   Patentanspruch 1: · "." ■ V "

   Verfahren zur synchronen Steuerung von Schmiedepresse und Schmiedemanipulator, dadurch gekennzeichnet, dass sich der ·"

   Manipulator mit einer auf die Hubzeit und dem für die Schmiede? arbeit gewünschten Vorschub geregelten mittleren Geschwindigkeit stetig bewegt, während die Zange 2 mit dem Schmiede stück, eine -.-_':.ζ zum Wagen intermittierende Bewegung ausführen und so in einer kürzeren Zeit als der gesamte'Manipulator die für den nächsten Pressenhub notwendige Stellung erreichen, indem durch die Vo rs chub zylinder: 3, die an den Schaft der Zange 2 angreifen Und im Manipulatorwagen gelagert sind^:, die Beschleunigung der Zange mit dem Schmiede stück zum Wagen durch einen Impuls bewirkt · wird, der von der Presse abgegeben wird, sobald der Ober sattel * soweit angehoben ist, dass dar noch unverformte Teildes Sehmied-e-Stückes genügend Platz zwischen Ober- und Unter sattel· hat, und der Bremsvorgang der Vorschubzylinder von dem mit den"Z lindern verbundenen Vorschubzähler nach Erreichen der gewünschten Vorschublänge ausgelöst wird* und danach das Schmiedestück rait der Zange keine Bewegung zur Presse ausrführt,*'obwohl sich der Manipulator stetig weiter bewegt.

   Patentanspruch 2 :

   Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Takt der Pressenhübe die Zange und das Schmiedestück durch zwei Hubzylinder 4 und 5, die gemeinsam oder einzeln wirken, in/dem Ausmass gehoben werden, dass der noch unverformte Teil des Schmiedestückes über den Unter sattel der Presse

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   ..■-.■■..-■■■ - 2 - :■

   M;nweg^©führt werden kanny und um den Verformungshub. ;:, gesenkt werden, wobei die Aufwartsbe-wegung durch einen von dem RückzugderPresse ausgelösten Impuls ausgelöst · _ wird, iiird $.ze Ahwärtsbewegung durch⁷· einen impuls,: der . irii ümlfeehriJu^fe der Pressenbewegung sander Presse . .-

   den P^eintansprüchen j und 2, dadurch ,.- ■- . , dass^^=das Ende-des'Schmiedestückes indirekt ; . Λ

   durch Erfftssen der.halibeEL.Einzelreckwege aus der absolutert :-._.-. ■■■■_'. Zangeitbeweguiig während des Pressejas und nach VerdoppelTi ... und;._JÄ^siiru03üiier_;fi;n,auf dieJRohlaiige des Sehmiede Stückes .■ ..-■;" er/mittelt wird,, indem,dies-eisrMa-SS-.:.£Etäiidig mit.dena-abs'öiuten...

   <i&S: Maraipulatprs^^ im Differenzzähler 13. verglichen wird, .,',-. mmipig beider Wege die Presse angehalten und......

   wieder¹ in Äusigangsstellung für den^ nächsten . ,

   Neuwied, den 14.1» 64 li/p.

   Leerseite