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Steuereinrichtung für den teilautomatisierten Werkzeugechsel an Pressen
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für den teilautomatisierten Werkzeugwechsel
an Pressen, wobei eine blaufsteuerung die Reihenfolge werkzeugabhangiger und werkzeugunabhängiger
Arbeitsschrite sowie manueller Arbeitsverrichtungen bestimmt, die in Abhängigkeit
zugeordnet er Quittierungen ausgelöst werden.
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Es ist bereits eine Steuereinrichtun'>: der vorstehend beschriebenen
Art bekannt, bei der die einzelnen werkzeugabhängigen Ärbeitsschritte in unterschiedlicher
Weise gesteuert werden. Die Stößelverstellung ist über Schalter vorwählbar, die
an der Bedientafel der Presse angeordnet sind. Der Ziehkissenanschlag, der Ziehkissendruck
und der Ausbalancierdruck werden demgegenüber jeweils mit Hand über Taster beziehungsweise
Druckminderventile eingestellt, wobei an dem jeweils zugeordneten Meßinstrument
visuell erkannt wird, daß der vorgesehene Einstellwert erreicht ist. Dabei treten
verschiedene Nachteile auf. Einmal ist die Beendigung solcher Einstellvorgänge und
damit die Genauigkeit der eingestellten Anschläge und Drücke von der Aufmerksamkeit
des Bedienenden abhängig. Diesem obliegt
es außerdem, abhängig von
der tatsächlichen Beendigung derartiger Einstellvorgänge den Start des nachfolgenden
Arbeitsschrittes auszulösen. Dabei können zum anderen Zeitverluste eintreten. Schließlich
sind fehlerhafte Betätigungen seitens des Bedienenden nicht auszuschließen0 Es ist
der Zweck der Erfindung, die Abhängigkeit der Steuereinrichtung von subjektiven
Einflüssen des Bedienenden zu befreien und dadurch den Attomatisierungsgrad derartiger
Steuereinrichtungen zu erhöhen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für
den teilautomatisierten Werkzeugwechsel an Pressen, wobei eine Ablaufsteuerung die
Reihenfolge werkzeugabhängiger und werkzeugunabhängiger Arbeitsschritte sowie manueller
Arbeiteverrichtungen bestimmt, die in Abhängigkeit zugeordneter Quittierungen ausgelöst
werden, zu schaffen, die Mittel zur selbsttätigen Einleitung, Durchführung und Beendigung
der verschiedenen werkzeugabhängigen Arbeitsschritte aufweist und dabei in einfacher
Weise der gleichen Ablaufsteuerung unterliegt, die auch für die werkzeugunabhängigen
Arbeitsschritte und die manuellen Arbeitsverrichtungen zuständig ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch a) mindestens einen
Absciialtkreis und /oder Regelkreis zur Verarbeitung von Sollwerten für die werkzeugabhängigen
Arbeitsschritte, b) einen mit der Ablaufsteuerung über eine Fortschaltleitung verbundenen
Prograinniträger zur programmierten Speicherung der Sollwerte für die werkzeugabhängigen
Arbeitsschritte,
c) je eine von dem mindestens einen Abschaltkreis
und/oder Regelkreis zur Ablaufsteuerung führenden Koinzidenzleitung, d) mehrere
vom Programmträger zur AblauSsteuerung führende und dort mit jeweils einer zugeordneten
Koinzidenzleitung in logisch Verknüpfungsgliedern zusammengefaßten Kennzeichnungsleitungen.
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In einer besonderen Ausgestaltung ist in der Steuereinrichtung einer
mit einem Stößel zum Ausführen der IIauptbewegun, mit einem Ziehkissen zum Gegenhalten
oder Ausheben des Werkstückes und mit einer Ausbalanciereinrichtung zum Massenausgleich
des Oberwerkzeuges einschließlich Stößel versehenen Presse ein erster Abschaltkreis
für die Verstellung der Stößellage, ein zweiter Abschaltkreis für die Verstellung
des Ziehkissenanschlages, ein erster Regelkreis für den Ziehkissendruck und ein'zweiter
Regelkreis für den Ausbalancierdruck vorgesehen.
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Vorteilhaft werden als logische Verknüpfungsglieder UND-Glieder verwendet,
auf deren jeweils ersten Eingang die zugeordnete Kennzeichnungsleitung und auf deren
jeweils zweiten Eingang die zugeordnete Koinzidenz leitung führt lmd deren Ausgänge
mit der Fortschalteinrichtung der Ablaufsteuerung verbunden sind0 Der Vorteil der
erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Steuereinrichtung frei von subjektiven
Bedienfehlern und Verzögerungen programmierte werkzeugabhängige Arbeitsschritte
auslöst und beendet. Vorteilhaft wird die Steuereinrichtung dabei in technologisch
vorbestimmt er Reihenfolge von der gleichen Ablaufsteuerung aktiviert wie die für
werkzeugunabhängige Arbeitsschritte und manuelle Arbeitsverrichtungen zuständigen
Einrichtungen.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbei spiel erläutert.
Die zugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Steuereinrichttu-ig in einem
Blockschaltbild.
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Die Steuereinrichtung enthält als fortschaltbaren Programmträger 1
eine Programmwalze sowie daran angeschlossen einen ersten Abschaltkreis 2.1 mit
zugeordneter Meßeinrichtung 3.1, einen zweiten Abschaltkreis 2.2 mit zugeordneter
Meßeinnichtung 3.2, einen ersten Regelkreis 4.1 mit zugeordneter Meßeinrichtung
5.1 und einen weiten Regelkreis 4.2 mit zugeordneter Meßeinrichtung 5.2.
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Der erste Abschaltkreis 2.1 steht über eine Befehlsleitung 6 mit der
nicht dargestellten Stelleinrichtung für die Stößelverstellung in Verbindung. Analog;
dazu besteht eine Verbindung zwischen dem zweiten Abschaltkreis 2.2 und der Stelleinrichtung
für den Ziehkissenanschlag, zwischen dem ersten Regelkreis 4.1 und der Stelleinrichtung
für den Zlehkissendruck sowie zwischen demzweiten Regelkre:s 4.2 und der Stelleinrichtung
für den Ausbalancierdruck. Der Programmträger 1 ist über eine Fortschaltleitung
7 an eine Ablaufsteuerung 8 angeschlossen, die ihrerseits über je eine Koinzidenzleitung
9 mit dem ersten iAbschaltkreis 2.1, dem zweiten Abschaltkreis 2.2, dem ersten Regelkreis
4.1 und dem zweiten Regelkreis 4.2. in Verbindung steht.
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Die Ablaufsteuerung 8 enthält ein Kugelschrittschaltwerk, auf dessen
Programmwalze zeilenweise alle Einzelschritte des Werkzeugwechsels in technologisch
torbestirenter Reihenfolge und spaltenweise die Bortschaltimpulse für den Programmträger
1 sowie die Kennzeichnung jedes werkzeugunabhängigen Arbeitsschrittes und jeder
manuellen Arbeitsverrichtung, verbunden nit deren Aufruf, programmiert sind.
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Weiterhin enthält die Ablaufsteuerung 8 eine Anzahl nicht dargestellter
UND-Glieder. Jedem Einzeischritt ist ein solches UlTD-Glied zugeordnet, das mindestens
zwei Eingänge aufweist. Auf den jeweils ersten Eingang ist,
sofern
es sich bei dem Einzelschritt um einen werkzeugabhängigen Arbeitsschritt handelt,
eine zugehörige Kennzeichnungsleitung 10 geführt. Diese Kennzeichnungslei tungen
10 sind an Schalter angeschlossen, die sich am Programmträger 1 befinden. Die für
werkzeugunabhängige Arbeitsschritte und manuelle Arbeitaverrichtungen zuständigen
UND-Glieder sind mit ihren jeweils ersten Eingängen intern mit Schaltern verbunden,
die an der in der iQblaufsteuerung 8 enthaltenen Programmwalze angeordnet sind.
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Auf den jeweils zweiten Eingang der UND-Glieder ist, abgängig von
der Art des zugehörigen Einzelschrittes, mindestens eine Koinzidenz leitung 9 oder
eine erste Quittierleitung 11 beziehungsweise einezweite Quittierleitung 12 geführt.
Die Ausgänge der UND-Glieder sind mit der Fortschalteinrichtung der Äblaufsteuerung
8 verbunden.
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Die Vielzahl der beim teilautomatisierten Werkzeugwechsel beteiligten,
nicht dargestellten Antriebsorgane für werkzeugunabhängige Arbeitsschritte stehen
mit der Ablaufsteuerung 8 über Befehlsleitungen 13 sowie über die ersten Quittierleitungen
11 in Verbindung. Eine Bedientafel 14, die mit einem Signallampenfeld 15 und mit
einem Quittiertastenfeld 16 versehen ist, ist ebenfalls über Signalleitungen 17
und über die zweiten Quittierleitungen 12 mit der Ablaufsteuerung 8 verbunden.
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Der teilautomatisierte Werkzeugwechsel wird in zwei Abschnitten durchgeführt.
Der erste Abschnitt dient der Entfernung des nicht mehr benötigten Werkzeuges aus
dem Arbeitsraum der Presse. Im sweitennbschnitt erfolgt die zuführung des erforderlichen
nächsten Werkzeuges in diesen Arbeitsraum.
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Der Ablauf der im ersten Abschnitt enthaltenen wesentlichen ersten
Einzelschritte geschieht in der nachfolgend beschriebenen Weise.
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Mit einem von Hand ausgelösten Startsignal wird die Ablaufsteuerung
8 auf die dem ersten Einzelschritt zugeordnete erste Programmstellung gebracht.
Dort sind als werkzeugunabhängige Arbeitsschritte die Einschaltung der Stößelblockierung
und zugleich die Freigabe der Ziehkissenabsetikung programmiert. Für beide Arbeitsschritte
werden Steuerbefehle auf getrennte Befehlsleitungen 13 gegeber scwie ein ennzeichnungssignal
für den ersten Einzelachritt gebildet, das an den ersten Eingang deszugehörigen
ersten UND-Gliedes gelegt wird. Auf einen zweiten Eingang dieses UND-Gliedes gelangt
das selbsttätig gebildete Quittiersignal für die ordnungsgemäß stattgefundene Stößelblockierung
über die zugeordnete erste Quittierleitung 11.
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Damit wird die Beendigung des ersten werkzeugunabhängigen Arbeitsschrittes
festgestellt. Das nun am Ausgang des genannten UND-Gliedes vorhandene L-Signal wird
zur Fortschaltung der Ablaufsteuerung 8 auf die dem zweiten Einselschritt zugehörige
zweite Programinstellung verwendet.
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Der zweite Einzelschritt ist ein werkzeugabhängiger Arbeitsschritt
und betrifft die Stößelverstellung nach oben um einen Betrag, der von der Länge
der nachfolgend einzusetzenden Abstützbolzen bestimmt ist. Hierzu wird zunächst
von der Ablaufsteuerung 8 über die Portschaltleitung 7 zum Programmträger 1 ein
Fatschaltimpuls übertragen.
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Der Programmträger 1 wird dadurch in die dem zweiten Einzelschritt
zugeordnete erste Programmstellung gebracht.
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Der in dieser Programmstellung gespeicherte Sollwert für die genannte
Stößelverstellung wird auf den ersten Abschaltkreis 2.1 übertragen und dort mit
dem von der Meßeinrichtung 3.1 ermittelten Istwert verglichen. Eine festgestellte
Differenz zwischen Sollwert und Istwert wird
zur Einschaltung des
Antriebs für die Stößelverstellung nach oben verwendet. Sobald Koinzidenz wischen
Sollwert und Istwert eintritt, erfolgt die Abschaltung des Äntriebes für die Stößelverstellung.
Gleichzeitig gibt der erste Abschaltkreis 2.1 über die angeschlossene Koinzidenzleitung
9.1 ein Koinzidenzsignal zur Ablaufsteuerung 8.
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Dort gelangt es auf einen zweiten Eingang des zugehörigen zweiten
UD-Gliedes, dessen erster Eingang über die angeschlossene Kennzeichnungsleitung
10 ein vom ProUrarmnträger 1 entsprechend dessen erster Programmatellung ausgelöstes
1i-Signal übertragen erh;'5lt. Jnfolgedessen entsteht bei Quittierung der Stößelverstellung
am Ausgang des zweiten UND-Gliedes ein JJ-Signal, das die Beendigung des zweiten
Einzelschrittes zum Ausdruck bringt. Es wird zur Fortschaltung der Ablaufsteuerung
8 in die dem dritten Einzelschritt zugehörige dritte Programmstellung verwendet.
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Der dritte Einzelschritt ist eine manuelle Arbeitsverrichtung und
betrifft das Einsetzen von Abstützbolzen. Dazu wird zunächst von der in der dritten
Programmstellung befindlichen Ablaufsteuerung 8 über eine zubeordnete Signalleitung
17 ein Aufrufsignal zum Signallampenfeld 15 übertragen. Dort zeigt die zugehörige
Lampe dem Bedienungsmann an, daß das Einsetzen von Abstützbolzen vorzunehmen ist.
Dieser betätigt nach Beendigung dieser Arbeitsverrichtung die im Quittiertsstenfeld
16 enthaltene zuständige Quittiertaste. Dadurch gelangt über die zugeordnete zweite
Quittierleitung 12 ein Quittiersignal auf den zweiten Eingang des zugeordneten dritten
UND-Gliedes. Am ersten Eingang dieses UND-Gliedes kennzeichnet ein anliegendes 1-Signal
die in der Ablaufsteuerung 8 vorliegende dritte Programmstellung. Am Ausgang des
dritten UND-Gliedes entsteht ei L-Signal, das die Beendigung des dritten Einzelschrittes
ausdrückt und zur Fortschaltung der Ablaufsteuerung 8 in die dem vierten Einzelschritt
zugehörige vierte Programmstellung Verwendung findet0
Analog zur
vorstehend beschriebenen Weise verlaufen die weiteren zum teilautomatisierten Werkzeugwechsel
gehörenden linzelsohritte entweder als werkzeugunabhängige Arbeitsschritte, als
werkzeugabhängige Arbeitsschritte oder als manuelle Arbeitsverrichtungen. Die beiden
Abschnitte sind dabei durch die Auswechselung des werk zeugabhängigen Programmträgers
1 voneinander abgegrenzt.
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Jedes auch für diese weiteren Einzelschritte zuständige, in der Ablaufsteuerung
8 enthaltene UND-Glied verknüpft ein den erreichten Einzelschritt selbst kennzeichnendes
Signal mit in der Regel einem Quittiersignal für die Beendigung desselben Einzelschrittes.
Ausnahmsweise erfolgt die Einbeziehung zweier Quittiersignale in die konjunktive
Verknüpfung. So wurde bereits beschrieben, daß die Programmierung des ersten Einzelschrittes
zugleich die Freigabe der Ziehkissenabsenkung beinhaltete. Die Ziehkissenabsenkung
erfolgt durch Entlüftung des Druckraumes unter dem Ziehkissen. Dieser Vorgang verläuft
zeitlich parallel zu den bereits ausführlich beschriebenen drei Einzelschritten.
Erst der Beginn des fünften Einzelschrittes, bei dem der Stößel im Schleichgang
in den unteren Totpunkt gefahren wird, setzt die Beendigung der Ziehkissenabsenkung
voraus. Deshalb bezieht das für den vierten Einzelsc}iritt zuständige UED-Glied
sowohl das Quittiersignal für die Beendigung der Ziehkissenabsenkung als auch das
Quittiersignal für die Beendigung des vierten Einzelschrittes, die Ausschaltung
der Stösselblockierung, in seine Verknüpfung ein.
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Die genannten UND-Glieder gewährleisten, daß anstehende Quittiersignale
nur dann die Fortschaltung der Ablaufsteuerung 8 auslösen, wenn sie sich auf den
jeweils vorliegenden programmierten Einzelschritt beziehen. Deshalb bleibt auch
ein vom letzten werkzeugabhängi£en Arbeitsschritt noch herruhrendes Quittiersignal
seitens des ersten Abschaltkreises 2.1, des zweiten Abschaltkreises 2,2, des ersten
Regelkreises
4.1 oder des zweiten Regelkreises 4.2 während stattfindender werkzeugunabhängiger
Arbeitsschritte oder manueller Arbeitsverrichtungen hinsichtlich einer Fortschaltung
der Ablaufsteuerung 8 unwirksam.
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Sofern die jeweils ablaufenden Einzelschritte keine Übertragung eines
neuen Sollwertes für eine der beiden Druckregelungen betreffen, bleiben diese entsprechend
der bisher programmierten Sollwerte in Kraft. Zu diesem Zwecke werden die bisher
gültigen Sollwerte für beide Druckregelungen auf dem Prograiträger 1 zusätzlich
auch dann erneut programmiert, wenn Sollwerte für den ersten Abschaltkreis 2.1 oder
den zweiten Abschaltkreis 2.2 erforderlich sind.