[0001] Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für eine Presse sowie eine Presse mit einem
derartigen Bedienelement.
[0002] Bei bekannten Pressen, insbesondere Servopressen, wird beim Einfahren neuer Werkzeuge
und beim Einrichten neuer Produkte in einer Presse meist ein Handrad als Bedienelement
verwendet. Mit einem derartigen Handrad kann der Bediener den Stößel der Presse sehr
genau am Werkstück, beispielsweise an einem Blech, positionieren.
[0003] Mit dem Handrad kann der Bediener den Stößel bei der Werkzeuganpassung in minimalen
Schritten bewegen und dabei sehr genau positionieren. Des Weiteren kann er die Stößelbewegung
auch rückgängig machen bzw. korrigieren, um ein optimales Einrichten des insbesondere
neuen Werkzeugs zu gewährleisten. Dadurch ist für den Bediener ein Einarbeiten neuer
Werkzeuge auf einfache Weise ermöglicht.
[0004] Beim Einwirken der Presse auf das Werkstück findet ein Umformprozess statt. Der Bediener
muss das Ergebnis des Umformprozesses beurteilen können und hierfür braucht er eine
Rückmeldung über aktuell auftretende Presskräfte. Insbesondere ist es für den Bediener
wichtig, die durch den Stößel auf das Werkstück einwirkenden Momente bzw. Kräfte zu
kennen.
[0005] So kann der Bediener insbesondere das Einarbeiten von neuen Werkzeugen präzisieren
und beschleunigen.
[0006] Bisher konnte der Bediener die aktuell auftretenden Presskräfte und -momente von
der Maschinenbedientafel der Presse ablesen. Diese visuell aufgenommene Information
lässt der Bediener dann einfließen in seine Betätigung des Handrads zur Bedienung
der Presse.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bedienelement für eine
Presse anzugeben, wobei insbesondere die Präzision und die Geschwindigkeit des Einrichtens
neuer Pressenwerkzeuge erhöht werden soll.
[0008] Erfindungsgemäß gelöst wird die Aufgabe durch ein Bedienelement für eine Presse,
mittels welchem ein Oberwerkzeug der Presse an, auf oder in einem zu bearbeitendem
Werkstück positionierbar ist, wobei das Bedienelement mindestens einen Aktuator aufweist,
mittels welchem ein Gegenmoment oder Gegenkraft auf eine Bedienhand eines Bedieners
erzeugbar ist, wobei das Gegenmoment bzw. die Gegenkraft in Beziehung steht zu einer
aktuellen Kraft, mittels welcher das Oberwerkzeug auf das Werkstück einwirkt.
[0009] Bei der vorliegenden Erfindung erhält das Bedienelement die Fähigkeit zur sensorischen
Rückmeldung auf die Bedienhand des Bedieners, indem die genannte Kraft des Oberwerkzeugs
auf ein Gegenmoment oder auf eine Gegenkraft des Bedienelements abgebildet wird. So
erhält der Maschinenbediener eine sensorische Rückmeldung auf seine Bedienhand, mittels
welcher er intuitiv und erheblich schneller als bisher ein neues Werkzeug einfahren
kann. Der Einrichtungsprozess des neuen Werkzeugs ist dadurch "fühlbar" geworden.
Hierbei sind insbesondere durch Missinterpretation entstehende Fehler reduziert, da
beispielsweise das Ablesen von Kräften von der Maschinenbedientafel entfällt. Der
Bediener kann unmittelbar auf das Gegenmoment bzw. die Gegenkraft reagieren und das
Arbeitsergebnis beobachten.
[0010] In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Aktuator einen Schrittmotor.
[0011] Schrittmotoren zum Erzeugen des Gegenmoments bzw. der Gegenkraft sind heutzutage
auch in kleinen Ausführungen erhältlich, so dass diese bequem in einem kompakten Handbedienelement
für eine Presse untergebracht werden können.
[0012] Alternativ oder in Ergänzung kann der Aktuator weiterhin einen sogenannten Rumble-Motor
umfassen, mittels welchem mindestens ein Vibrationsmuster erzeugbar ist.
[0013] Derartige Rumble-Motoren sind beispielsweise bei Mobiltelefonen bekannt, wobei anstelle
eines Klingeltons oder zusätzlich zu diesem das Mobiltelefon zu Schwingungen angeregt
wird, um den Bediener einen eingehenden Anruf oder sonstige Daten anzuzeigen. Unterschiedliche
Vibrationsmuster können hier dem Benutzer des Mobiltelefons unterschiedliche Ereignisse
anzeigen. Übertragen auf den Anwendungsfall bei der Presse kann das oder die Vibrationsmuster
abgestimmt sein auf die aktuelle Stößelkraft, so dass das Vibrationsmuster ein Maß
für die genannte Kraft des Oberwerkzeugs ist.
[0014] Das Vibrationsmuster steht folglich hierbei in Beziehung zu der aktuellen Stößelkraft.
[0015] Weiterhin kann der Aktuator eine Feder umfassen, deren Spannung in Beziehung steht
zu der Kraft des Oberwerkzeugs.
[0016] Hier wirkt also die Federkraft als Gegenmoment bzw. Gegenkraft auf die Bedienhand
des Bedieners.
[0017] Besonders vorteilhaft ist das Bedienelement ausgebildet als ein Handrad.
[0018] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in weiteren Unteransprüchen.
[0019] Die Erfindung führt weiterhin auf eine Presse, umfassend mindestens ein Bedienelement
wie vorgenannt sowie eine mit dem Bedienelement verbundene Steuerungseinheit zur Ermittlung
der aktuellen Kraft, mit welcher das Oberwerkzeug auf das Werkstück einwirkt, und
zur Ansteuerung des Bedienelements mit einem Steuerbefehl, basierend auf der ermittelten
aktuellen Kraft des Oberwerkzeugs, so dass der mit dem Steuerbefehl angesteuerte Aktuator
das Gegenmoment bzw. die Gegenkraft auf die Bedienhand erzeugt.
[0020] Im Folgenden wird anhand zweier Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
dargestellt.
Es zeigen:
[0021]
- FIG 1
- eine schematische Darstellung einer Presse mit einem erfindungsgemäßen Bedienelement,
und
- FIG 2
- eine schematische Schnittzeichnung durch eine Presse mit einem erfindungsgemäßen Bedienelement.
[0022] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Presse 1, umfassend ein Oberwerkzeug 3, angetrieben
durch einen nicht näher dargestellten Pressestößel, sowie ein Unterwerkzeug 5.
[0023] Zwischen das Oberwerkzeug 3 und das Unterwerkzeug 5 wird beispielsweise ein Blech-Werkstück
7 eingeführt, welches mittels des Oberwerkzeugs 3 in eine gewünschte Form gepresst
werden soll.
[0024] Ein Bediener der Presse 1 hat zum Einrichten der Presse 1 beispielsweise ein Handrad
11 als Bedienelement zur Verfügung. Dieses Handrad 11 kann zum Beispiel einen Drehknopf
15 umfassen, mittels welchem der Pressenstößel in sehr kleinen Schritten bewegbar
ist. Sobald das Oberwerkzeug 3 auf das auf einem Blechniederhalter gelagerte Blech-Werkstück
7 trifft, wird auf dieses Blech-Werkstück 7 eine Presskraft ausgeübt. Diese Presskraft
wird mittels einer Steuerungseinheit 9 ermittelt. Die Steuerungseinheit 9 bildet aus
dieser ermittelten aktuellen Presskraft einen Steuerbefehl zur Ansteuerung des Handrads
11. Das Handrad 11 umfasst einen Aktuator 13, beispielsweise einen Schrittmotor, mittels
welchem ein Gegenmoment bzw. eine Gegenkraft auf eine Bedienhand des Pressenbedieners
erzeugbar ist.
[0025] Dieses Gegenmoment bzw. diese Gegenkraft auf die Bedienhand des Pressenbedieners
steht in Beziehung zur aktuellen Pressenkraft des Oberwerkzeugs. Der Bediener erhält
also eine unmittelbare sensorische Rückmeldung über diese aktuell auftretende Kraft.
[0026] Hierdurch kann der Pressenbediener das Einrichten der Presse 1 intuitiv und sehr
genau sowie sehr schnell vornehmen, da er "im Gefühl hat", wie er das Werkzeug bewegen
muss.
[0027] Figur 2 zeigt eine schematische Schnittzeichnung durch eine Presse mit einem erfindungsgemäßen
Bedienelement.
[0028] Die Presse 1 umfasst einen Stößelzylinder 15 zum Antrieb eines Pressenstößels 17.
[0029] Mit dem Pressenstößel 17 ist ein Oberwerkzeug 3 zur Formung eines Blech-Werkstücks
7 verbunden. Das Blech-Werkstück 7 wird auf einem Blechniederhalter 19 gelagert, welcher
gegenüber einem Unterwerkzeug 5 beweglich ist. Das Unterwerkzeug 5 ist mit einem Pressentisch
verbunden.
[0030] Eine oder mehrere Schubstangen 21, angetrieben von einem Kissenzylinder 25 über eine
Ziehkissenplatte 23, drücken den Blechniederhalter 19 nach oben gegen die nach unten
gerichtete Kraft des Oberwerkzeugs 3.
[0031] Die Steuereinheit 9 und das Handrad 11 mit dem Aktuator 13 entsprechen den korrespondierenden
Elementen in der Figur 1.
1. Bedienelement (2) für eine Presse (1), mittels welchem ein Oberwerkzeug (3) der Presse
an, auf oder in einem zu bearbeitendem Werkstück (7) positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (2) mindestens einen Aktuator (13) aufweist, mittels welchem ein
Gegenmoment oder Gegenkraft auf eine Bedienhand eines Bedieners erzeugbar ist, wobei
das Gegenmoment bzw. die Gegenkraft in Beziehung steht zu einer aktuellen Kraft, mittels
welcher das Oberwerkzeug (3) auf das Werkstück (7) einwirkt.
2. Bedienelement (2) nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (13) einen Schrittmotor umfasst.
3. Bedienelement (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aktuator (13) einen Rumble-Motor
umfasst, mittels welchem mindestens ein Vibrationsmuster erzeugbar ist.
4. Bedienelement (2) nach Anspruch 3, wobei das Vibrationsmuster in Beziehung steht zu
der aktuellen Kraft, mittels welcher das Oberwerkzeug (3) auf das Werkstück (7) einwirkt.
5. Bedienelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Aktuator (13) eine Feder
umfasst, deren Spannung in Beziehung steht zu der aktuellen Kraft, mittels welcher
das Oberwerkzeug (3) auf das Werkstück (7) einwirkt.
6. Bedienelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Bedienelement (2) als
Handrad (11) ausgebildet ist.
7. Bedienelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gegenmoment bzw. die
Gegenkraft direkt proportional zur aktuellen Kraft ist, mittels welcher das Oberwerkzeug
(3) auf das Werkstück (7) einwirkt.
8. Bedienelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gegenmoment bzw. die
Gegenkraft anhand einer vorgegebenen Kennlinie ermittelt ist, in welcher das Gegenmoment
bzw. die Gegenkraft als Funktion der aktuellen Kraft dargestellt ist, wobei die aktuelle
Kraft diejenige Kraft ist, mittels welcher das Oberwerkzeug (3) auf das Werkstück
(7) einwirkt.
9. Presse (1), umfassend:
mindestens ein Bedienelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und
eine mit dem Bedienelement (2) verbundene Steuerungseinheit (9) zur Ermittlung der
aktuellen Kraft (c), mittels welcher das Oberwerkzeug (3) auf das Werkstück (7) einwirkt,
und zur Ansteuerung des Bedienelements (2) mit einem Steuerbefehl basierend auf dieser
ermittelten aktuellen Kraft, so dass der mit dem Steuerbefehl angesteuerte Aktuator
(13) das Gegenmoment bzw. die Gegenkraft auf die Bedienhand erzeugt.