EP1902792A2 - Method for operating a bending press, in particular a press brake - Google Patents
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- EP1902792A2 EP1902792A2 EP07018438A EP07018438A EP1902792A2 EP 1902792 A2 EP1902792 A2 EP 1902792A2 EP 07018438 A EP07018438 A EP 07018438A EP 07018438 A EP07018438 A EP 07018438A EP 1902792 A2 EP1902792 A2 EP 1902792A2
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Definitions
- the invention relates to a method as described in the preamble of claim 1.
- the object of the invention is to provide a method for controlling adjustment phases of the drive device, with which a minimization of the cycle time is achieved by an automatic detection of the application time of drive means for initiating an Eilgurhubes.
- This object of the invention is achieved by the measures recited in the characterizing part of claim 1.
- the surprising advantage is that the time for the activation of the feed device for a Eil Weghub of the press bar in the upper reversing position in response to the varying Verstell member on the detection of the parameter upon reaching a predetermined target value automatically and without due to a safety time overhead Delay time is thereby achieved on the one hand, a gentle operation of the press brake is secured and the cycle time is reduced for a forming process.
- the object of the invention is also achieved by the reproduced in claim 12 measures.
- the surprising advantage here is that by determining a discharge stroke from the effectively detected adjusting force of the drive means in conjunction with the stroke position simply controlled by the stroke position, another parameter for the Anstcucrung the drive means is present, for example, draw for a comparison in the control method zoom is, or directly causes control functions.
- Fig. 1 is a simplified schematic representation of a press brake 1 is shown, the from a machine frame 2, consisting of side uprights 3, 4, a fixed table bar 5 and a cross-dressing 6 is formed.
- a press bar 8 in a plane formed by the table bar 5 level and relative to this adjustable, in the embodiment shown by the side posts 3, 4 immovably arranged drive means 9, 10 a Drive device 11, for example hydraulic cylinder 12 of a hydraulic system 13, is actuated, depending on a hydraulic cylinder 12 is attached to the side posts 3, 4 and hinged to opposite end portions 14 of the adjustable press bar 8 with piston rods 15 and thus two axis positions 16, 17 for the initiation of Forming adjusting forces on the press bar 8.
- Such an arrangement is often customary if shorter bending tools 21, 22 deviating from the length 23 are used, which are then positioned eccentrically with respect to a center plane 27 running perpendicular to a contact surface 26 and parallel to the side cheeks 3, 4, For example, if two or more sets of tools consisting of the bending tools 21, 22, the alternation of the press brake 1 are provided for the alternate use.
- the drive device 11 comprises the hydraulic system 13 and essentially has a container 28 for a pressure medium, for example hydraulic oil, a pump unit 29, a control unit 30 and corresponding connecting lines for acting on the hydraulic cylinders 12. Further, detection means 32 are provided for the control of the hydraulic system 13, wherein in particular on pressure sensors 33 in the connecting lines 31 is pointed, which are preferably arranged directly on the hydraulic cylinders 12.
- the operation of the press brake 1 is controlled and regulated by a control and / or regulating device 34, which essentially comprises a computer 35 with data memory 36 and the correspondingly required switching and control elements 37.
- the controller 34 is powered by a power source 38, e.g. a power grid 39, fed via lines 40 with energy and is connected via lines 41 with the controlled and to be supplied with power control, detection and securing means.
- the control and / or regulating device 34 comprises a path measuring device 42, by means of which the respective setting position of the adjustable press bar 8 is measured and monitored with respect to a reference position during an adjustment process and used as a variable control parameter in a control program for Verstellweg horrung.
- the Wegmessvorraum 42 is formed by an opto-electronic measuring devices which are arranged at the two opposite end portions 14 of the press bar 8 and determine the respective position of the bending beam on arranged on the fixed side walls 3, 4, known from the prior art linear scales 43 and their measurement results are transmitted to the control and / or regulating device 34 and evaluated.
- this Wegmessvorraum 42 at the opposite end portions 14 of the press bar 8 thus also allows the determination of the parallelism of the adjustment of the press bar 8 with respect to the table bar 5 and thus the opposing bending tools 21, 22, as well as the determination or monitoring of an angular position, such as it occurs at different displacement of the drive means 9, 10 or to compensate for different springing of the side stand 3, 4 - caused by asymmetric load by eccentric position of the bending tools 21, 22, and connected by different in the axle positions 16, 17 to be introduced adjusting forces - according to Arrows 44,45 - in order to apply them as needed to these deformations.
- a distance measuring device 42 can be used as a distance measuring device 42, another known from the prior art device, such as a distance laser.
- Dehnmesssensoren 46 arranged on the side posts 3, 4 or piezo elements or laser beam measuring devices integrated in the side cheeks 3,4 are possible.
- the load state is directly from the operating state of the drive means 9, 10 and thus from the measured values of the detection means 32, e.g. derive the pressure sensors 33 or in the case of electric drives determined by current measuring means drive power, e.g. to calculate according to predetermined formulas in the computer 35 or to determine by comparison with stored in the data memory 36 models or files.
- a hydraulic drive system 50 for the press bar 8 by means of the hydraulic cylinder 12 is shown in a simplified representation, wherein the representation and description is limited to a drive side of a naturally symmetrical provided drive device 11 and independently thereof, of course, depending on the drive side, based on a center plane 27, a plurality of hydraulic cylinders 12, for example four may be provided for the operation of the press bar 8.
- the hydraulic drive system 50 preferably forms a central reservoir 28 for the pressure medium and the controllable pump unit 29, from which a pressure line 31 leads to the control valve 30 formed by a proportional control valve 30 via which the hydraulic cylinder 12 via connecting lines 53, 54 depending on Regulation of the proportional control valve 52 in a piston pressure chamber 55 or rod pressure chamber 56 is applied to the medium.
- a return line 57 for the return of the medium from the hydraulic cylinder 12, which according to the position of the proportional control valve 52 either with the connecting line 53 which acts on the piston pressure chamber 55, or with the connecting line 54, which acts on the rod pressure chamber 56, fluidly connected.
- control components are, for example, connected to the connecting line 53 for the piston pressure chamber 55
- Further controls are in the control circuit to the connecting line 54 for the rod pressure chamber 56th provided hold-up valve 60 and a counter-valve 61st
- the pressure sensor 33 is provided on the hydraulic cylinder 12.
- the movement control of the press bar 8 is effected by the corresponding control of the control arrangement 62 described from the aforementioned valves via the control and regulating device 34.
- the valves are preferably provided with electric drives 63, which are connected via lines 64 to the control and / or regulating device 34 are and often a one-sided admission of the valves against the measures provided for in the valve spring assemblies 65, which cause a basic position takes place.
- the working stroke - according to arrow 44 - is carried out to minimize the duty cycle in accordance with the specified safety guidelines with different speeds for express, approach and Umformzu ein, the Um Kunststoffen for the speed change by the control program depending on the assembly of the press brake 1, according to the used Bending tools and to be carried out on the workpiece forming part and be indexed via the path measuring device 42.
- FIG. 3 the engagement position of the bending tools 21, 22 for forming the circuit board 25 in order to obtain a bending angle 67 predetermined for the work piece 24 is shown in full lines. Due to a material-dependent springback behavior of the board 25 and a real thickness 68 of the board 25, and other factors such as bending radius, tool training, etc., an immersion depth 69 is to be specified, which is greater than a theoretical insertion depth 70 to achieve the bending angle 67.
- the adjustment force to be applied during the working stroke - as indicated by arrow 44 - causes a reaction force 71 on the press brake 1 and thus springing of the side cheeks 3, 4 and bending of the press bar 8 - as shown in broken lines on the press bar 8.
- This, as well as the springback of the board 24 require a correction of the travel of the press bar 8, a differential path 72 in an effective lower reversing position relative to a theoretically lower reversing position.
- This differential path 71 is equal to the dependent of the required forming force springing of the side cheeks 3, 4, the bending or deformation of the table beam 5, press bar 8, bending tools 21, 22 and springing of the board and is thus a correction of the stroke and is preferably stored in a load / deformation matrix in the data memory of the control and / or regulating device and via the parameter of the pressure of the pressure medium, as determined by the pressure sensor 33 during the forming process, the control of the movement of the Press bar 8 basis.
- the control of the hydraulic cylinder 12 for pressurizing the rod pressure chamber 56 is carried out to minimize a reaction time after reaching the predetermined target value corresponding to a control ramp of the control function automatically by the permanent detection of the physical parameter by the pressure sensor 33. If this target value is reached, the reversal takes place the hydraulic cylinder 12 on Eilgurhub.
- a control process is also possible which is initiated by increasing the pressure in the rod pressure chamber 56 to system pressure, which corresponds to the maximum pressure of the hydraulic drive system 50, in order to generate the largest possible pressure in the piston pressure chamber 55.
- This pressure is necessary to obtain a correspondingly large pressure difference at the proportional control valve 63 and thereby to achieve a high but controlled decompression speed.
- This process It lasts until the system pressure, which is reduced by the area ratio of the rod-side annular piston surface to the piston surface, has formed in the piston pressure chamber 55. Now, the pressure in the piston pressure chamber 55 along the control ramp of the control function is lowered by means of the proportional control valve 63.
- This process is ended when the ambient pressure, preferably approximately 1 to 3 bar, above atmospheric pressure is applied to the pressure sensor 33 as a set value.
- the restoring forces arising from the deformations on the machine elements as well as on the bending part on the controlled and controlled pressure reduction in the piston pressure chamber 55 are reduced to a degree to the application of the hydraulic cylinder 12 for a rapid return stroke with simultaneous opening of the Nachsaugventils 58 via the control and / or To make control device 34 without occurrence of shock loads.
- the control ramp determined in the control function can be linear, stepped or exponential, wherein preferably an exponential curve of the control ramp is provided.
- the method according to the invention also makes it possible to monitor or determine the unloading state by determining the load-dependent unloading stroke via the parameter of the adjusting force to be applied to the drive means 9, 10 for forming the plate 25.
- the machine-related deformation files stored in the data memory 36 are used , Bar models, etc., or determined by calculations in the computer 35 according to stored equations of the deformation, consisting of springing of the side stand 3,4, deflection of the press bar 8 and remindfederweg the board 25.
- the result thus determined is equal to the discharge stroke for reducing the reaction force and is controllable by means of the path measuring device 45 and can additionally or as a comparison value for the determination of the switching point for the Eil Weghub application.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben.The invention relates to a method as described in the preamble of
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Regelung von Verstellphasen der Antriebsvorrichtung anzugeben, mit dem eine Minimierung der Taktzeit durch eine automatische Erfassung des Beaufschlagungszeitpunkts von Antriebsmitteln zur Einleitung eines Eilrückhubes erreicht wird.The object of the invention is to provide a method for controlling adjustment phases of the drive device, with which a minimization of the cycle time is achieved by an automatic detection of the application time of drive means for initiating an Eilrückhubes.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 wiedergegebcncn Maßnahmen erreicht. Der überraschende Vorteil dabei ist, dass der Zeitpunkt für die Aktivierung der Vorschubvorrichtung für einen Eilrückhub des Pressenbalkens in die obere Umkehrposition in Abhängigkeit der variierenden Verstellkräfte über die Erfassung des Parameters bei Erreichen eines vorgegebenen Soll- Wertes automatisch und ohne einer durch einen Sicherheits- Zeitzuschlag bedingten Zeitverzögerung erfolgt wodurch einerseits ein schonender Betrieb der Abkantpresse gesichert ist und die Zykluszeit für einen Umformvorgang reduziert wird.This object of the invention is achieved by the measures recited in the characterizing part of
Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 2 und 3, wodurch die beim Umformvorgang an einem Werkteil durch die Antriebsvorrichtung aufzubringenden und für eine Verformung der maßgebenden Maschinenelemente der Abkantpresse maßgebenden Verstellkräfte als Parameter für Steuerungsmaßnahmen zur Entlastung erfasst werden.Also advantageous are the measures according to
Gemäß den in den Ansprüchen 4 und 5 genannten Maßnahmen, kann maschinenspezifisch eine geeignete Regelfunktion für einen kontrollierten Abbau der auf die Komponenten der Abkantpresse einwirkenden Verformungskräfte festgelegt werden.According to the measures mentioned in
Möglich sind aber auch Maßnahmen wie im Anspruch 6 gekennzeichnet, weil dadurch eine Verkürzung der Entlastungsphase und damit eine Verkürzung der Zykluszeit eines Umformvorganges erreicht wird.However, measures are also possible as in
Möglich sind auch die vorteilhaften Maßnahmen nach Anspruch 7, wodurch eine Verkürzung der Rückhubzeit für den Pressenbalken erreicht wird.Also possible are the advantageous measures according to
Durch die im Anspruch 8 genannten, vorteilhaften Maßnahmen wird ohne Zeitverzögerung der Entlastungszustand detektiert.By the mentioned in
Gemäß den in den Ansprüchen 9 bis 11 genannten Maßnahmen können weitere physikalische Parameter für die Regelung einer Entlastungsphase herangezogen werden.According to the measures mentioned in claims 9 to 11 further physical parameters can be used for the regulation of a discharge phase.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch die im Anspruch 12 wiedergegebenen Maßnahmen erreicht. Der Überraschende Vorteil dabei ist, dass durch das Bestimmen eines Entlastungshubes aus der effektiv erfassten Verstellkraft der Antriebsmittel in Verbindung mit der mittels der Wegmessvorrichtung einfach zu kontrollierende Hubposition, ein weiterer Parameter für die Anstcucrung der Antriebsmittel vorliegt der beispielsweise für einen Abgleich im Steuerungsverfahren heran zu ziehen ist, oder aber unmittelbar Steuerfunktionen bewirkt.The object of the invention is also achieved by the reproduced in
Mögliche vorteilhafte Maßnahmen beschreiben auch die Ansprüche 13 bis 18, wonach während eines Umformvorganges alle erforderlichen Daten zur Bestimmung eines Differenzweges und damit eines Entlastungshubes zwischen einer theoretischen unteren Umkehrposition und einer effektiven unteren Umkehrposition zur Verfügung stehen.Possible advantageous measures also describe
Vorteilhaft sind auch Maßnahmen nach Anspruch 19, weil dadurch das Erstellen umfangreicher Dateien entfällt und Speicherkapazität eingespart wird und die erforderlichen Ergebnisse vom Rechner rasch verfügbar sind.Also advantageous are measures according to
Gemäß den im Anspruch 20 beschriebenen Maßnahmen wird ein sehr einfacher Steuerungs-und Kontrollablauf erreicht.According to the measures described in
Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 21 bis 23, wodurch Regelvarianten, wie sie für unterschiedliche Maschinenkonfigurationen zweckmäßig erforderlich werden, zur Verfügung stehen.Also advantageous are the measures according to
Schließlich sind auch Maßnahmen nach den Ansprüchen 24 und 25 vorteilhaft, weil dadurch eine Anpassung des die Steuerfunktion "Eilrückhub" bewirkenden Ist-Wertes der Verstellkraft an die vorgangsbedingten unterschiedlichen effektiven Verstellwerte erreicht wird.Finally, measures according to
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the embodiments shown in FIGS.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Fertigungsanlage in Ansicht zur Durchführung des Verfahrens;
- Fig. 2
- ein erfindungsgemäßes Antriebssystem der Fertigungsanlage in vereinfachter Darstellung;
- Fig. 3
- eine Detaildarstellung eines Umformvorganges an einer Platine mit in einer unteren Umkehrposition befindlichem Biegewerkzeug eines verstellbaren Pressenbalkens.
- Fig. 1
- a production plant according to the invention in view for carrying out the method;
- Fig. 2
- an inventive drive system of the manufacturing plant in a simplified representation;
- Fig. 3
- a detailed view of a forming process on a board with located in a lower reversing position bending tool of an adjustable press bar.
Einführend sei festgehalten,dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to the new situation mutatis mutandis when a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
In der Fig. 1 ist in vereinfachter, schematischer Darstellung eine Abkantpresse 1 gezeigt, die aus einem Maschinengestell 2, bestehend aus Seitenständern 3, 4, einem feststehenden Tischbalken 5 und einem Querverband 6 gebildet ist. In Führungsanordnungen 7 der Seitenwangen 3, 4 bzw. des Querverbandes 6 ist ein Pressenbalken 8 in einer durch den Tischbalken 5 gebildeten Ebene und relativ zu diesem verstellbar gelagert, der im gezeigten Ausführungsbeispiel durch an den Seitenständern 3, 4 bewegungsfest angeordnete Antriebsmitteln 9, 10 einer Antriebsvorrichtung 11, z.B. Hydraulikzylinder 12 einer Hydraulikanlage 13, betätigt wird, wobei je ein Hydraulikzylinder 12 an den Seitenständern 3, 4 befestigt ist und an entgegengesetzten Endbereichen 14 des verstellbaren Pressenbalkens 8 mit Kolbenstangen 15 angelenkt sind und damit zwei Achspositionen 16, 17 zur Einleitung von Verstellkräften am Pressenbalken 8 ausbilden.In Fig. 1 is a simplified schematic representation of a
Auf gegenüberliegenden Stirnseiten 18, 19 des Tischbalkens 5 und des verstellbaren Pressenbalkens 8 sind Werkzeugaufnahmevorrichtungen 20 angeordnet und in diesen einander gegenüberliegende Biegewerkzeuge 21, 22 oder Werkzeugsätze aus einer Aneinanderreihung einzelner Werkzeuge befestigt.On opposite end faces 18, 19 of the
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Biegewerkzeuge 21, 22, die nicht über eine gesamte Länge 23 des Tischbalkens 5 und des Pressenbalkens 8 reichen, zur Fertigung eines Werkteiles 24, z.B. durch Biegeumformung einer Platine 25, z.B. aus einem Blechzuschnitt, außermittig in Bezug auf die Länge 23 des Tischbalkens 5 und Pressenbalkens 8 positioniert.In the illustrated embodiment, the
Eine derartige Anordnung ist vielfach üblich, wenn von der Länge 23 abweichende, kürzere Biegewerkzeuge 21, 22, zur Anwendung gelangen, die dann außermittig in Bezug auf eine senkrecht zu einer Aufstandsfläche 26 und parallel zu den Seitenwangen 3, 4 verlaufenden Mittelebene 27 positioniert werden, beispielsweise dann, wenn zwei oder mehr Werkzeugsätze, bestehend aus den Biegewerkzeugen 21, 22, zur abwechselnden Nutzung die Bestückung der Abkantpresse 1 vorgesehen sind.Such an arrangement is often customary if
Die Antriebsvorrichtung 11 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel die Hydraulikanlage 13 und weist im Wesentlichen einen Behälter 28 für ein Druckmedium, z.B. Hydrauliköl, ein Pumpenaggregat 29, eine Steuereinheit 30 und entsprechende Verbindungsleitungen zur Beaufschlagung der Hydraulikzylinder 12 auf. Weiter sind Erfassungsmittel 32 für die Regelung der Hydraulikanlage 13 vorgesehen, wobei im Besonderen auf Drucksensoren 33 in den Verbindungsleitungen 31 hingewiesen wird, die bevorzugt unmittelbar an den Hydraulikzylindern 12 angeordnet sind.In the exemplary embodiment shown, the
Der Betrieb der Abkantpresse 1 wird von einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34, die im Wesentlichen einen Rechner 35 mit Datenspeicher 36 sowie die entsprechend erforderlichen Schalt- und Kontrollelemente 37 umfasst, gesteuert und geregelt. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34 wird von einer Energiequelle 38, z.B. einem Stromnetz 39, über Leitungen 40 mit Energie angespeist und ist über Leitungen 41 mit dem anzusteuernden und mit Energie zu versorgenden Steuer-, Regel-, Erfassungs- und Sicherungsmittel verbunden. Weiters umfasst die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34 eine Wegmessvorrichtung 42, mittels der die jeweilige Stellposition des verstellbaren Pressenbalkens 8 in Bezug auf eine Referenzposition während eines Verstellvorganges gemessen und überwacht und als variabler Steuerungsparameter in einem Steuerungsprogramm für die Verstellwegsteuerung herangezogen wird.The operation of the
Bevorzugt ist die Wegmessvorrichtung 42 durch eine optisch- elektronische Messeinrichtungen gebildet die an den beiden entgegengesetzten Endbereichen 14 des Pressenbalkens 8 angeordnet sind und die jeweilige Position des Biegebalkens über an den feststehenden Seitenwangen 3, 4 angeordnete, aus dem Stand der Technik bekannte Linearmassstäbe 43 ermitteln und deren Messergebnisse an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34 übermittelt und ausgewertet werden.Preferably, the
Die Anordnung dieser Wegmessvorrichtung 42 an den entgegengesetzten Endbereichen 14 des Pressenbalkens 8 ermöglicht somit auch die Feststellung der Parallelität der Verstellung des Pressenbalkens 8 in Bezug zum Tischbalken 5 und damit der einander gegenüberliegenden Biegewerkzeuge 21, 22, wie auch die Ermittlung oder Überwachung einer Winkellage, wie sie bei unterschiedlichen Verstellwegen der Antriebsmittel 9, 10 auftritt bzw. zum Ausgleich unterschiedlicher Auffederung der Seitenständer 3, 4 - hervorgerufen bei asymmetrischer Belastung durch exzentrische Position der Biegewerkzeuge 21, 22, und damit verbunden durch unterschiedliche in den Achspositionen 16, 17 einzuleitende Verstellkräfte - gemäß Pfeile 44,45 - um diese bedarfsgerecht auf diese Verformungen abgestimmt aufzubringen.The arrangement of this
Selbstverständlich kann als Wegmessvorrichtung 42 auch eine andere aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung, z.B. ein Abstandslaser eingesetzt werden.Of course, can be used as a
Zur Ermittlung der Auffederung der Seitenständer 3, 4 sind ebenfalls eine Reihe von Methoden bzw. Vorrichtungen, wie z.B. an den Seitenständern 3, 4 angeordnete Dehnmesssensoren 46, oder in den Seitenwangen 3,4 integriert angeordnete Piezoelemente oder Laserstrahlmesseinrichtungen etc. möglich.To determine the resilience of the side stands 3, 4 are also a number of methods or devices, such as. Dehnmesssensoren 46 arranged on the
Für die Steuerung und damit den Betrieb der Abkantpresse 1 ist die Erfassung des Belastungszustandes und daraus abgeleitete physikalische Parameter wesentlich. Der Belastungszustand ist unmittelbar aus dem Betriebszustand der Antriebsmitteln 9,10 und somit aus den Messwerten der Erfassungsmitteln 32, z.B. den Drucksensoren 33 oder aber im Falle elektrischer Antriebe durch Strommessmittel ermittelter Antriebsleistungen abzuleiten z.B. nach vorgegebenen Formeln im Rechner 35 zu berechnen oder durch Vergleich mit im Datenspeicher 36 hinterlegter Modelle oder Dateien zu bestimmen.For the control and thus the operation of the
Wesentlich für den Betrieb der Abkantpresse ist jedenfalls ein Fertigungsverfahren für eine präzise Fertigung der Werkteile bei einem wirtschaftlichen Einsatz der Abkantpresse, d.h. unter anderem unter Betriebsbedingungen, das einen störungsfreien Langzeitbetrieb bei minimierten Zykluszeiten gewährleist.In any case, essential for the operation of the press brake is a production method for a precise production of the workpieces in an economical use of the press brake, i. among other things under operating conditions, which guarantee trouble-free long-term operation with minimized cycle times.
Einen wesentlichen Faktor für eine Minimierung der Gesamtzykluszeit eines Umformvorganges bildet eine Entlastungsphase in der kontrolliert eine Entspannung des gesamten Systems durch Druckabbau und Verformungsrückbildung in einem Entlastungshub ausgehend einer unteren Umkehrposition(= unterer Todpunkt) des verstellbaren Pressenbalkens 8 erfolgt hat bevor eine Beaufschlagung der Antriebsmittel 9, 10 für einen Eilrücklauf eingeleitet wird.An essential factor for minimizing the total cycle time of a forming operation is a relief phase in which controlled relaxation of the entire system by depressurization and deformation recovery in a discharge stroke from a lower reversal position (= bottom dead center) of the
In diesem Entlastungshub werden die in Abhängigkeit von der Verstellkraft auftretenden Rückfederkräfte der Platine 25 bzw. Werkteils sowie Rückstellkräfte aus der Auffederung der Seitenwangen 3, 4 sowie der Biegung des Pressenbalkens 8 abgebaut bevor ohne schädliche Auswirkungen für die Antriebsvorrichtung 11 und die belasteten Bauelemente der Abkantpresse 1 auf Eilkrückhub umgesteuert wird. Im Falle der beschriebenen Abkantpresse 1 mit der hydraulischen Antriebsvorrichtung 11 wird der exakte Zeitpunkt zur Umsteuerung mittels der den Mediumsdruck in den Hydraulikzylindern 12 kolbenseitig als Parameter erfassenden Drucksensoren 33 automatisch ermittelt.In this unloading the occurring depending on the adjusting force return spring forces of the
In der Fig. 2 ist in vereinfachter Darstellung ein hydraulisches Antriebssystem 50 für den Pressenbalken 8 mittels des Hydraulikzylinders 12 gezeigt, wobei sich die Darstellung und Beschreibung auf eine Antriebsseite einer selbstverständlich symmetrisch vorgesehenen Antriebsvorrichtung 11 beschränkt und wobei unabhängig davon selbstverständlich auch je Antriebsseite, bezogen auf eine Mittelebene 27, mehrere der Hydraulikzylinder 12 z.B. vier zum Betrieb des Pressenbalkens 8 vorgesehen sein können.2, a
Im Wesentlichen bilden das hydraulische Antriebssystem 50 bevorzugt ein zentraler Behälter 28 für das Druckmedium sowie das regelbare Pumpenaggregat 29, von dem eine Druckleitung 31 zu dem durch ein Proportional-Regelventil 52 gebildete Steuerventil 30 führt über das der Hydraulikzylinder 12 über Verbindungsleitungen 53, 54 je nach Regelstellung des Proportional-Regelventils 52 in einem Kolbendruckraum 55 oder Stangendruckraum 56 mit dem Medium beaufschlagt wird. Zwischen dem Proportional-Regelventil 52 und dem Behälter 28 verläuft weiters eine Rücklaufleitung 57 für die Rückführung des Mediums aus dem Hydraulikzylinder 12, die entsprechend der Stellung des Proportional-Regelventils 52 entweder mit der Verbindungsleitung 53, die den Kolbendruckraum 55 beaufschlagt, oder mit der Verbindungsleitung 54, die den Stangendruckraum 56 beaufschlagt, strömungsverbunden ist.In essence, the
Weitere zur Steuerung der Bewegung des Prcsscnbalkcns 8 erforderliche Steuerkomponenten sind beispielsweise ein an die Verbindungsleitung 53 für den Kolbendruckraum 55 angeschlossenes Nachsaugventil 58 mit einer Nachsaugleitung 59 für das Medium aus dem Behälter 28. Weitere Steuerelemente sind ein im Steuerkreis mit der Verbindungsleitung 54 für den Stangendruckraum 56 vorgesehenes Hochhalteventil 60 und ein Gegenhalteventil 61.Further required for controlling the movement of Prcsscnbalkcns 8 control components are, for example, connected to the connecting
In der Verbindungsleitung 53 für die Beaufschlagung des Kolbendruckraumes 55 oder direkt eingangsseitig ist am Hydraulikzylinder 12 der Drucksensor 33 vorgesehen.In the connecting
Die Bewegungssteuerung des Pressenbalkens 8 erfolgt durch die entsprechende Ansteuerung der aus den vorgenannten Ventilen beschriebenen Steueranordnung 62 über die Steuer- und Regeleinrichtung 34. Die Ventile sind bevorzugt mit elektrischen Antrieben 63 versehen, die über Leitungen 64 mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 34 verbunden sind und vielfach eine einseitige Beaufschlagung der Ventile entgegen der in den Ventilen vorgesehenen Federanordnungen 65, die eine Grundstellung bewirken, erfolgt.The movement control of the
Es wird vorsorglich darauf hingewiesen, dass zur Vereinfachung der Darstellung und Beschreibung nur die unmittelbar die Funktion der erfindungsgemäßen Abkantpresse 1 gewährleistenden Komponenten des Antriebssystems 50 dargestellt und beschrieben sind und darüber hinaus eine Reihe von Überwachungs- und Kontrollmittel im Antriebssystem 50 vorgesehen sein können.As a precautionary measure, it is pointed out that, for simplification of the illustration and description, only the components of the
Zur Durchführung eines Arbeitshubes - gemäß Pfeil 44 - und eines Rückhubes - gemäß Pfeil 66 - wird nachfolgend ausgeführt.To carry out a working stroke - according to arrow 44 - and a return stroke - according to arrow 66 - is carried out below.
Der Arbeitshub - gemäß Pfeil 44 - erfolgt zur Minimierung des Arbeitszyklus unter Beachtung der vorgegebenen Sicherheitsrichtlinien mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten für eine Eil-, Annäherungs- und Umformzustellung, wobei die Umsteuerpunkte für die Geschwindigkeitsänderung durch das Steuerprogramm in Abhängigkeit der Bestückung der Abkantpresse 1, entsprechend den verwendeten Biegewerkzeugen und dem am Werkteil vorzunehmenden Umformvorgang vorbestimmt und über die Wegemessvorrichtung 42 indiziert werden.The working stroke - according to arrow 44 - is carried out to minimize the duty cycle in accordance with the specified safety guidelines with different speeds for express, approach and Umformzustellung, the Umsteuerpunkte for the speed change by the control program depending on the assembly of the
In dcr Fig. 3 ist in vollcn Linien dic Eingriffsstellung dcr Biegewerkzeuge 21, 22 zur Umformung der Platine 25 zur Erzielung eines für den Werkteil 24 vorgegeben Biegewinkel 67 gezeigt. Bedingt durch ein materialabhängiges Rückfederverhalten der Platine 25 und einer realen Dicke 68 der Platine 25, sowie weiteren Faktoren wie Biegeradius, Werkzeugausbildung etc., ist eine Eintauchtiefe 69 vorzugeben, die gegenüber einer theoretischen Eintauchtiefe 70 zur Erzielung des Biegewinkels 67 größer zu wählen ist.In FIG. 3, the engagement position of the
Weiter bewirkt die beim Arbeitshub - gemäß Pfeil 44 - aufzubringende Verstellkraft - gemäß Pfeil 70 - eine Reaktionskraft 71 auf die Abkantpresse 1 und damit eine Auffederung der Seitenwangen 3, 4 und Biegung des Pressenbalkens 8 - wie dies in unterbrochenen Linien am Pressenbalken 8 gezeigt ist. Dies, sowie die Rückfederung der Platine 24 erfordern eine Korrektur des Verfahrweges des Pressenbalkens 8, um einen Differenzweg 72 in eine effektive untere Umkehrposition gegenüber einer theoretisch unteren Umkehrposition. Dieser Differenzweg 71 ist gleichzusetzen der von der erforderlichen Umformkraft abhängigen Auffederung der Seitenwangen 3, 4, der Biegung bzw. Verformung des Tischbalkens 5, Pressenbalkens 8, Biegerwerkzeuge 21, 22 sowie Auffederung der Platine und ist damit eine Korrektur des Hubes zugrunde zu legen, und ist bevorzugt in einer Belastungs-/Verformungsmatrix im Datenspeicher der Steuer- und/oder Regeleinrichtung hinterlegt und über den Parameter des Druckes des Druckmediums, wie er vom Drucksensor 33 während des Umformvorganges ermittelt wird, der Ansteuerung der Bewegung des Pressenbalkens 8 zugrunde zu legen.Further, the adjustment force to be applied during the working stroke - as indicated by arrow 44 - causes a
Nach dem Erreichen der für den geforderten Biegewinkel 67 erforderlichen Eintauchtiefe 69 ist zur Minimierung des Arbeitszyklus eine rasche Umsteuerung des Hydraulikzylinders 12 auf einen raschen Rückhub gemäß - Pfeil 66 - anzustreben.After reaching the required for the required bending
Dazu ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass nach dem Erreichen der Eintauchtiefe 69, vor der Umsteuerung des Hydraulikzylinders 12 auf Rückhub und Druckbeaufschlagung des Stangendruckraumes 56, eine Entlastungsphase zum Abbau der aus der Rückfederkraft der Platine 25 und den Rückstellkräften aus der Auffederung der Seitenwangen 3, 4 und Rückfederung der Biegung bzw. Verformung der Maschinen- und Werkzeugkomponenten wie bereits oben beschrieben bewirkten Reaktionskraft 72 kontrolliert über Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders 12, entsprechend einer im Datenspeicher 36 hinterlegten Regelfunktion auf einen vorzugebenden Soll- Wert zu reduzieren um schädliche Laststöße in der Antriebsvorrichtung 11 und den Konstruktionselementen der Abkantpresse 1 bei einer Umsteuerung der Antriebsvorrichtung (11) bzw. Beaufschlagung der Antriebsmittel 9, 10 zu vermeiden.For this purpose, it is provided by the method according to the invention that after reaching the
Die Ansteuerung des Hydraulikzylinders 12 zur Druckbeaufschlagung des Stangendruckraums 56 erfolgt zur Minimierung einer Reaktionszeit nach dem Erreichen des vorgegebenen Soll-Wertes entsprechend einer Regelrampe der Regelfunktion automatisch durch die permanente Erfassung des physikalischen Parameters durch den Drucksensor 33. Ist dieser Soll-Wert erreicht erfolgt die Umsteuerung des Hydraulikzylinders 12 auf Eilrückhub.The control of the
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist aber auch ein Regelvorgang möglich der dadurch eingeleitet wird, dass der Druck im Stangendruckraum 56 auf Systemdruck, entspricht dem maximalen Druck des hydraulischen Antriebssystems 50, erhöht wird, um einen möglichst großen Druck im Kolbendruckraum 55 zu erzeugen. Dieser Druck ist notwendig, um eine entsprechend große Druckdifferenz am Proportional-Regelventil 63 zu erhalten und um dadurch eine hohe aber kontrolliere Dekompressionsgeschwindigkeit zu erreichen. Dieser Vorgang dauert so lange an, bis sich im Kolbendruckraum 55 der über das Flächenverhältnis von stangenseitiger Ringkolbenfläche zu Kolbenfläche reduzierte Systemdruck ausgebildet hat. Nun wird mittels des Proportional-Regelventils 63 der Druck im Kolbendruckraum 55 entlang der Regelrampe der Regelfunktion gesenkt. Beendet ist dieser Vorgang, wenn am Drucksensor 33 als Soll-Wert nahezu der Umgebungsdruck, bevorzugt ca. 1 bis 3 bar über Umgebungsdruck anliegt. Damit sind die durch die Verformungen an den Maschinenelementen wie auch am Biegeteil auftretenden Rückstellkräfte über den kontrollierten und geregelten Druckabbau im Kolbendruckraum 55 auf ein Maß reduziert um die Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 12 für einen Eilrückhub unter gleichzeitiger Öffnung des Nachsaugventils 58 über die Steuer-und/oder Regeleinrichtung 34 ohne Auftreten von Stoßbelastungen vorzunehmen.However, according to the method of the invention, a control process is also possible which is initiated by increasing the pressure in the
Die in der Regelfunktion festgelegte Regelrampe kann linear, stufig oder exponentiell verlaufen wobei bevorzugt ein exponentieller Kurvenverlauf der Regelrampe vorgesehen ist.The control ramp determined in the control function can be linear, stepped or exponential, wherein preferably an exponential curve of the control ramp is provided.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch weiter eine Überwachung bzw. Feststellung des Entlastungszustandes durch Bestimmung des Belastungsabhängigen Entlastungshubes über den Parameter der für eine Umformung der Platine 25 aufzubringenden Verstellkraft am Antriebsmittel 9, 10. Ausgehend von diesem Parameter wird aus den im Datenspeicher 36 hinterlegten, maschinenbezogenen Verformungsdateien, Balkenmodellen etc., oder aber durch Berechnungen im Rechner 35 nach hinterlegten Gleichungen der Verformungsweg, bestehend aus Auffederung der Seitenständer 3,4, Durchbiegung des Pressenbalkens 8 sowie Rückfederweg der Platine 25 bestimmt. Das so ermittelte Ergebnis ist gleich zu setzen dem Entlastungshub zum Abbau der Reaktionskraft und ist mittels der Wegmessvorrichtung 45 kontrollierbar und kann zusätzlich oder als Vergleichswert für die Bestimmung des Schaltpunktes für den Eilrückhub Anwendung finden.The method according to the invention also makes it possible to monitor or determine the unloading state by determining the load-dependent unloading stroke via the parameter of the adjusting force to be applied to the drive means 9, 10 for forming the
Es wird darauf verwiesen, dass die dargestellte Ausbildung der Abkantpresse nur eine mögliche Ausführung darstellt und nicht als Beschränkung für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufzufassen ist. Selbstverständlich sind die beschriebenen Verfahren auch bei von der dargestellten Ausbildung abweichenden Ausbildungen erfindungsgemäß anwendbar.It should be noted that the illustrated embodiment of the press brake is only one possible embodiment and is not to be considered as a limitation for the application of the method according to the invention. Of course, the described methods are also applicable according to the invention in deviating from the illustrated embodiments training.
Insbesondere wird darauf verwiesen, dass für die detaillierte Beschreibung ein hydraulisches Antriebssystem für eine Abkantpresse heran gezogen wurde. Es ist jedoch selbstverständlich, dass dieselben belastungsabhängigen Auswirkungen auch bei einer mit anderen Antriebssystemen z.B. elektrische Antriebe, wie elektromotorisch betriebene Exzenter-, Kurbel- oder Spindeltriebe an einer Abkantpresse auftreten und das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen auch bei diesen Antriebssystemen zur Anwendung gebracht werden kann und damit die Anwendung auch für derartige Lösungen unter den Schutzumfang des erfindungsgemäßen Verfahrens fällt.In particular, it should be noted that for the detailed description of a hydraulic Drive system for a press brake was pulled up. However, it is self-evident that the same load-dependent effects also occur with other drive systems such as electric drives, such as electric motor driven eccentric, crank or spindle drives on a press brake and method of the invention can be equally used in these drive systems for application and thus the Application also falls for such solutions within the scope of the method according to the invention.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Abkantpresse diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that for a better understanding of the construction of the press brake, these or their components have been shown partially unevenly and / or enlarged and / or reduced in size.
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