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Steuerung für Biegemaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung
für Biegemaschinen zum selbsttätigen Biegen und Nachbiegen von Blechen, Bändern,
Drähten usw. nach Maßgabe eines vorbestimmten, insbesondere wählbaren Biegewinkels.
Es besteht dabei die Aufgabe, daß beispielsweise beim Biegen von Blechen der Sollwert
des Biegewinkels kontinuierlich von einem Steuerpult aus eingestellt werden kann.
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Beim Biegen von Blechen läßt es sich meist nicht vermeiden, daß beim
Zurückgehen des Biegestempels das gebogene Blech wieder etwas zurückfedert. Der
verbleibende Biegewinkel ist also oft geringer als der Winkel, der durch den Biegestempel
beim Abbiegungsvorgang gegeben ist. Man pflegt daher dieses Zurückfedern auf Grund
von Erfahrungswerten schon gleich zu berücksichtigen, indem man ein Abbiegen mit
einem etwas größeren Winkel als dem Sollwert vornimmt. Wenn aber der Rückfederweg
zu groß wird, dann läßt es sich nicht vermeiden, daß man ein nochmaliges Nachbiegen
vornehmen muß, was bisher von Hand geschah. DieErfindung erlaubt, dieses gegebenenfalls
notwendige ein- oder mehrfache Nachbiegen selbsttätig erfolgen zu lassen.
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Die Erfindung besteht darin, daß zur Winkelüberwachung des Werkstückes
Drehmelder vorgesehen sind. Dabei wird mit dem zu biegenden Blech oder sonstigen
Werkstück, nicht aber mit dem Biegestempel, ein Drehmelder durch einen Antrieb so
verbunden, daß die Winkellage des Drehmelderläufers ein Maß für den Winkel gibt,
in dem der abzubiegende Teil des Bleches gegenüber dem eingespannten Teil des Bleches
steht. Dieser Drehmelder gibt also den Istwert, seine Skala ist in Winkelgraden
eichbar.
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Ein zweiter auf dem Steuerpult angebrachter Drehmelder kann zum Einstellen
des Sollwertes dienen. Ein Potentiometer im Steuerpult oder eine ähnliche Einrichtung
kann dann die Einstellung der zulässigen Toleranz des Biegewinkels bewirken, d.
h. also den Wert, um den das Blech oder sonstige Werkstück zurückfedern darf, ohne
daß ein Nachdrücken ausgelöst wird. Diese Einstellung kann mit einer unmittelbar
in Winkelgraden geeichten Skala versehen sein.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die
Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen
Teilen in vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung, sowie eine graphische
Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise. Gleiche oder einander entsprechende
Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 das Abbiegen
einer Blechtafel 1 veranschaulicht, wobei zwischen dem Greifer2 am abzubiegenden
Teil 3 des Bleches 1 und dem Drehmelder 4 eine geeignete, beispielsweise aus zwei
Zahnrädern 5 und 6 bestehende Übersetzung gelegt ist. Das Übersetzungsverhältnis
wird mit Vorteil so gewählt, daß der maximal vorkommende Biegewinkel einem Verdrehungswinkel
von nicht viel mehr als 90° am Drehmelder 4 entspricht. DerDrehmelder 4liegt läuferseitig
an einer einphasigen Wechselspannung R, O, während ständerseitig drei Leitungen
x, y und z herausgeführt sind. Als Drehmeldergeberübermittelt er dem
Drehmelderempfänger7 den Istwert des Abbiegewinkels.
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Hinter dem Drehmelderempfänger7liegen die beiden Verstärkerelemente
V1 und TV2. Diese enthalten gegebenenfalls an ihrem Eingang eine Amplitudenbegrenzung,
um die erforderliche Empfindlichkeit zu erreichen, ohne das nachfolgende Schaltelement
bei Vorhandensein höherer Spannungen zu überlasten. Weiterhin enthalten die Verstärkerelemente
eine Gleichrichteranordnung, die jedoch nicht phasenabhängig arbeiten muß, da die
Betätigungsrichtung des Biegestempels von der Steuerung her bestimmt wird.
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Fig.2 zeigt die Wirkungsweise dieser Anordnung. Mit U ist dabei der
Verlauf der Ausgangsspannung des Empfängers als Hüllkurve dargestellt. Längs der
Abszisse ist der relative Verdrehungswinkel zum Geber aufgetragen. Die Ausgangsspannung
zeigt einen sinusförmigen Verlauf. Die obenerwähnte Begrenzung ist dabei der Übersichtlichkeit
der Darstellung halber allerdings nicht berücksichtigt.
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Ux ist die Spannung zu Beginn des Vorganges. Ihre Größe ist an sich
belanglos. U 1 ist die Spannung, bei der das dem Verstärkerelement V1 nachgeschaltete
Relais R1 abfällt. Sie wird so klein wie möglich gehalten. Bei der Spannung U2 fällt
das dem Verstärkerelement U2 nachgeschaltete Relais R2 ab. Die Größe dieser Spannung
ist abhängig von dem Widerstandswert des dem Verstärkerelement V2 vorgeschalteten
veränderbaren
Widerstandes B. Diese Spannung U2 kann nicht kleiner sein als U1. Sie darf jedoch
auf keinen größeren Wert eingestellt werden als Ux.
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Der Drehwinkel, der durch die Strecke a dargestellt ist, entspricht
dem Biegewinkel, mit dem der Biegestempel das Blech zunächst abbiegt. Der kleine,
durch die Strecke b dargestellte Drehwinkel versinnbildlicht die zulässige Toleranz
für das Rückfedern. Mit Hilfe des veränderbaren Widerstandes 8 kann von Fall zu
Fall die zulässige Toleranz des Biegewinkels, d. h. also der Wert, um den das Blech
zurückfedern darf, ohne daß ein Nachdrücken ausgelöst zu werden braucht, eingestellt
werden. Das Verstellorgan 9 für diesen Widerstand kann unmittelbar in Winkelgraden
geeicht werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der übersichtlicheren
Darstellung halber sowie zur Erleichterung der Beschreibung der Wirkungsweise eine
Relaisschaltung dargestellt. An Stelle von Relais können aber mit Vorteil Elemente
ohne mechanisch bewegliche Kontakte verwendet werden, so z. B. Transistoren oder
andere, in der Steuer- und Regeltechnik gebräuchliche elektronische Schaltanordnungen.
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Fig.3 zeigt den Stromlaufplan unter Verwendung von Relais mit ihren
Relaiskontakten. Mit R 3 ist ein Hilfsrelais bezeichnet, von dem ein Arbeitskontakt
r 31 als Selbsthaltekontakt dient, während ein zweiter Arbeitskontakt r32 dem Relais
R4 vorgeschaltet ist. Das Relais R4 gibt die Befehle an den Biegestempel. Es sei
hier angenommen, daß die Betätigung des Biegestempels hydraulisch erfolgt, wobei
im erregten Zustand des Relais R4 der Stempel in Arbeitsrichtung bewegt werden möge,
während er bei Abfallen des Relais wieder in die Ausgangslage zurückgeht. Das Zeitrelais
RZ muß auf die maximal mögliche Zeit für den Rücklauf des Biegestempels eingestellt
werden.
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Der Ablauf geht nun folgendermaßen vonstatten: Beim Drücken des mit
»Biegen« bezeichneten Druckknopfes 10 wird das Hilfsrelais R3 erregt. Über den Selbsthaltekontakt
r 31 bleibt das Relais R 3 weiter erregt. Da entsprechend Fig.2 die Ausgangsspannung
am Drehmelderempfänger Ux größer als U1 und U2
ist, sprechen die beiden über
die Verstärkerelemente Tll und V2 angeschlossenen Relais R 1 und R 2 an. Diese in
Fig. 1 dargestellten Relais sind in Fig. 3 nur mit ihren Kontakten veranschaulicht.
Die entsprechenden Arbeitskontakterl und r2 sind dem Relais R4 vorgeschaltet.
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Der im Stromkreis des Relais R4 noch eingezeichnete Endtaster
ET ist in der Ausgangslage des Biegestempeln gedrückt. Damit erhält das Relais
R4 Strom und bewirkt die hydraulische Betätigung des Biegestempels. Sobald sich
der Biegestempel aus seiner Ruhelage herausbewegt, wird der Endtaster
ET wieder in die gezeichnete, geöffnete Lage gebracht. Das Relais R 4 bleibt
aber über seinen Selbsthaltekontaktr41 weiter erregt. Der Biegestempel bewegt sich
dann weiter in Arbeitsrichtung, wobei nach einiger Zeit der Spannungswert U 2 -unterschritten
wird und demgemäß das Relais R 2 abfällt. Dabei öffnet der Kontakt r 2, was aber
ohne Wirkung auf das Relais R4 bleibt, da der Selbsthaltekontaktr41 die Erregung
des Relais R4 aufrechterhält. Schließlich wird bei der Weiterbewegung des Biegestempels
der Sollwert erreicht, wobei die Spannung auf den Wert U1 zurückgeht, so daß das
Relais R 1 abfällt. Dadurch öffnet der Kontakt r 1, das Relais R4 fällt ab und der
Biegestempel geht in die Ausgangslage zurück. Er drückt dann wieder die Taste
ET.
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Hat das Blech nicht übermäßig zurückgefedert, so bleibt R 2 abgefallen.
Obgleich das Relais R 1 wieder angezogen hat und der Schaltkontaktr1 geschlossen
ist, kann das Relais R4 nicht ansprechen. Ist aber der Rückfederweg zu groß, so
spricht das Relais R 2 bei Überschreiten der Spannung über den Wert U2 an, und demgemäß
schaltet der Relaiskontakt r 2 dann das Relais R4 ein. Damit wird selbsttätig der
Biegestempel nach Erreichen der Ausgangslage (Schließen von ET) abermals
in Bewegung gesetzt, und es wird nachgebogen. Ein derartiger Nachbiegevorgang kann
sich unter Umständen noch mehrfach wiederholen, bis der Rückfederweg in der zulässigen
Toleranz bleibt.
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Das Relais R4 beeinflußt mit seinem Ruhekontakt y42 das Zeitrelais
RZ. Wenn der Biegevorgang beim erstenmal oder bei wiederholtem Abbiegen ordnungsgemäß
beendet ist, das Relais R4 also endgültig abgefallen ist, schließt sich der Ruhekontaktr42,
und das Zeitrelais RZ kann ablaufen. Wie oben erwähnt, ist das Zeitrelais auf die
maximal mögliche Zeit für den Rücklauf des Biegestempels eingestellt worden. Das
Zeitrelais löscht dann nach seinem Ablauf das eingegebene Kommando.