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Programmsteuerung für Biegemaschinen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Programmsteuerung für Biegemaschinen, insbesondere Rohrkaltbiegemaschinen.
Mit Rohrkaltbiegemaschinen werden hintereinander bis zu zwölf Winkel gebogen, wobei
zwischen den einzelnen Winkeln noch gewisse Verdrehungen vorgenommen werden. Es
ist bekannt, bei derartigen Biegemaschinen die Biege- und Verdrehwinkel mit Hilfe
von sogenannten Nockenscheiben vorzugeben, die mit Endschaltern zusammenwirken.
Die Nockenscheiben sind auf einer gemeinsamen Achse angebracht und machen die Bewegungen
der Maschine mit. Da die einzelnen Nockenscheiben in ganz bestimmter Reihenfolge
angefahren werden, müssen sie in ganz bestimmter Folge laut Programm eingestellt
werden. Das hat den Nachteil, daß praktisch bei jedem Programmwechsel sämtliche
Nockenscheiben neu eingestellt und justiert werden müssen. Ferner muß für jeden
folgenden Biegewinkel eine Nockenscheibe vorgesehen sein, auch wenn im Laufe des
Programms gleiche Biegewinkel ausgeführt werden müssen. Bei den bekannten Programmsteuerungen
müssen also auch sämtliche Nokkenscheiben neu eingestellt und justiert werden, wenn
zwar die gewünschten Biegegrade vorhanden, aber nicht in der gewünschten Reihenfolge
verfügbar sind.
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Gemäß der Erfindung kann bei einer Programmsteuereng für Biegemaschinen,
bei der die einzelnen Biege- und/oder Verdrehwinkel mit Hilfe von auf Nockenscheiben
angeordneten Schaltnocken einstellbar sind, eine wesentliche Verbesserung dadurch
erreicht werden, daß die einzelnen Nockenscheiben in willkürlicher Reihenfolge mit
Hilfe von den Programmschritten zugeordneten Wahlschaltern aaswählbar sind, wobei
jede Nockenscheibe im Programmablauf in beliebiger Folge mehrmals angewählt werden
kann. Auf diese Weise ist die Möglichkeit gegeben, mit der gleichen Anzahl von Nockenscheiben
ein wesentlich umfangreicheres Programm durchzuführen. Da auch für mehrmals vorkommende
gleiche Biegewinkel nur mehr eine einzige Nockenscheibe justiert zu werden braucht,
kann nicht nur eine genauere Biegung, sondern auch eine erhebliche Verkürzung der
Rüstzeit erzielt werden. Ferner ist die Möglichkeit gegeben, gleichzeitig die Winkelgrade
für mehrere Rohrsorten zu speichern.
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Nachfolgend wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt im Prinzip den mechanischen Teil der Programmsteuerung,
wobei nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile der Biegemaschine
dargestellt sind; Fig. 2 bis 4 geben den elektrischen Teil der Programmsteuerung
wieder.
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Mit der in Fig. 1 angedeuteten Biegemaschine sollen bis zu zwölf Biegewinkel
und bis zu elf Verdrehwinkel ausgeführt werden. In entsprechender Weise ist die
Steuerung ausgebildet. Mit 1 ist das rohrförmige Werkstück bezeichnet, das mit Hilfe
einer Spannbacke 2 an den Biegekopf 3 der Biegemaschine gepreßt wird; welcher mit
einer Welle 4 zur Ausführung der Biegebewegung gedreht werden kann. Mit der Welle
4 ist in an sich bekannter Weise der Biegeantrieb verbunden, der mit Hilfe von Magnetventilen
gesteuert wird. Über ein Winkelgetriebe 5 wird eine Welle 6 angetrieben, auf der
zwölf Nockenscheiben n 1 bis n12 auf bestimmte Winkelgrade stufenlos einstellbar
sind. Zur Einstellung kann beispielsweise eine Scheibe 7 mit Gradeinteilung od.
dgl. dienen. Den Nockenscheiben h1. bis n12 sind EnC-sehalter e1 bis e12 zugeordnet,
die in einer Leiste 8 befestigt sind. Als Endschalter e1 bis e12 werden vorzugsweise
Mikroschalter verwendet, die einen relativ geringen Schaltweg aufweisen. Vorzugsweise
sind sie als Umschalter ausgebildet, wie an Hand der Fig. 2 bis 4 noch näher erläutert
werden wird. Beim Betätigen der Endschalter durch die entsprechenden Schaltnocken
wird der Biegeantrieb abgeschaltet und die der Biegebewegung folgenden Arbeitsvorgänge
eingeleitet.
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Das zu biegende Rohr 1 ist in einem Spannkopf 9 der Biegemaschine
festgeklemmt. Auf dem Spannkopf sitzen die Nockenscheiben n1' bis n12', mit deren
Hilfe der jeweilige Verdrehwinkel einstellbar ist. Mit den Nockenscheiben n1' bis
n12' wirken Endschalter e 1' bis e12' zusammen, die in einer Endsehalterleiste 10
angeordnet und wie die Endschalter
e 1 bis e12 für den Biegewinkel
ausgebildet sind. Die Nockenscheiben n1' bis n12' können von der Maschine auch getrennt
angeordnet sein. Als Bewegungsübertragung kann beispielsweise ein Getriebe oder
eine elektrische Welle dienen.
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Fig. 2 zeigt den Stromlaufplan für die programmgemäße Vorwahl der
mit den Nockenscheiben n1 bis n12 bzw. n 1' bis n 12' zusammenwirkenden
Endschalter e 1 bis e 12 bzw. e 1' bis e 1.2'. Die Vorwahl der Biegewinkel erfolgt
mit den Wahlschaltern W 1 bis W12, deren Kontakte mit den Endschaltern e 1 bis e12
verbunden sind, so daß die Endschalter e1 bis e12 in beliebiger Reihenfolge
vorgewählt werden können. Für die Einstellung der Verdrehwinkel sind die Wahlschalter
W 1' bis W12' vorgesehen, mit deren Hilfe ,die Endschalter e1' bis e12' angewählt
werden können, und zwar ebenfalls in beliebiger Folge. Mit Hilfe der Umschalter
u1' bis u12' kann. darüber hinaus festgelegt werden, ob der Verdrehwinkel durch
Links- oder Rechtsdrehung ausgeführt werden soll. Wie ersichtlich, ist jedem Programmschritt
ein Wahlschalter W 1 bzw. W 1' bis W 12 bzw. W12' zugeordnet. Die Programmschritte
werden durch ein Schrittschaltwerk oder eine Relaiskette (Fig. 4) ausgelöst. Unter
Umständen kann es zweckmäßig sein, daß jedem Biegewinkel ein bestimmter Verdrehwinkel
zugeordnet ist und umgekehrt. In diesem Falle werden die Achsen der Wahlschalter
W und die Achsen der entsprechenden Wahlschalter W' miteinander mechanisch gekuppelt.
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Mit MVB ist der Anschluß eines Magnetventils für das Biegen angedeutet,
d. h., damit wird der Biegeantrieb in Tätigkeit gesetzt. In entsprechender Weise
sind die Anschlüsse für die Magnetventile für das Rechts- und Linksdrehen mit MVDr
und MVDI bezeichnet.
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Es ist durchaus einleuchtend, daß bei einer Biegemaschine außer dem
Biegevorgang und dem Verdrehvorgang noch andere Bewegungsvorgänge erfolgen,- die
bei der Automatisierung der Biegemaschine berücksichtigt werden müssen, wie die
Rohrbeschickung, der Rohrtransport, das Kolbenspannen, die Dornbewegung, die Biegtischbewegung
u. dgl. m. Die hierzu erforderlichen Schaltmittel und Stromläufe sind in der Zeichnung
nur so weit eingetragen, als es zum Verständnis des Gesamtzusammenhanges erforderlich
ist. Im rechten Teil der Fig. 3 sind daher nur die Relais D 4 (Rohrespannen),
D 5 (Biegen) und D 12 (Verdrehen) eingetragen, während die Relais D 6 bis
D 12 für die dazwischenliegenden Bewegungsvorgänge nicht dargestellt sind.
Der automatische Ablauf ist durch eine Folgeschaltung der genannten Relais sichergestellt.
Da als Relais vorzugsweise Remanenzrelais Verwendung finden, sind eine Abwurfleitung
11 und zwei Fortschaltleitungen 12 und 13 vorgesehen; letztere werden durch die
Kontakte d31 und d32 eines Relais D3 abwechselnd an Spannung gelegt.
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In Fig. 4 ist die mit Remanenzrelais D 15 bis D 26
aufgebaute
Kette für die Programmschritte dargestellt, wobei mit Hilfe eines Stufenschalters
St die Anzahl der Schaltschritte vorgewählt werden kann. Mit D 13 ist ein
Schütz bezeichnet, das nach Ablauf der eingestellten Schaltschritte das Abschalten
der Rohrbiegemaschine bzw. das Auslösen des letzten Arbeitsvorganges (Rohrausstoßen)
veranlaßt. Die untere Kontaktreihe des Schalters St ist mit den entsprechenden
Remanenzrelais D 16 bis D 26 verbunden. Damit wird ein Rücklauf der Kette in die
Anfangsstellung nach absolvierter Schrittzahl erzielt. In Fig. 4 sind die beiden
Abwurfleitungen für die Remanenzschützkette .mit 15 und 16 bezeichnet, während die
gemeinsame Abwurfleitung mit 17 bezeichnet ist.
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Die Programmsteuerung arbeitet wie folgt: Vorerst werden sämtliche
benötigten Biegewinkel an den Nockenscheiben n1 bis n12 eingestellt. In gleicher
Weise werden auch die Nockenscheiben n 1' bis n 12'
für die benötigten
Verdrehwinkel eingestellt. Die Reihenfolge der Einstellung ist hierbei völlig gleichgültig,
da mit Hilfe der Wählschalter W 1 bis W12 bzw. W l' bis W12' sämtliche Nockenscheiben
in beliebiger Reihenfolge angewählt werden können. Ist also die Einstellung sämtlicher
benötigter Winkel vollzogen, kann nun mit Hilfe der Wahlschalter W 1 bis W 12 bzw.
W 1' bis W 12' die Reihenfolge der Winkel festgelegt werden. Beispielsweise ist
der Wahlschalter W 1 auf den Kontakt 2 eingestellt, der mit dem Endschalterkontakt
e 2 in Verbindung steht, welcher wiederum der Nockenscheibe n2 zugeordnet ist. Der
Wahlschalter W2 ist auf den Kontakt 1 und der Wahlschalter W 3 auf den Kontakt 6
eingestellt. Ist die Einstellung der Biege- .und Verdrehwinkel vollendet, kann mit
dem eigentlichen Biegevorgang begonnen werden. Hierzu müssen die mit »Ein« bezeichneten
Klemmen überbrückt werden. Dies kann entweder von Hand durch einen Drucktaster oder
bei einer bestimmten vorher benötigten Funktion der Maschine erfolgen. Da diese
Klemmen mit den Anwurfleitungen 12 und 13 verbunden sind, erhält das Schütz D 4
,einen Einschaltimpuls. Durch dieses Schütz wird das sogenannte »Rohrspannen« veranlaßt,
und zwar wird der Spannbacken 2 an den Biegekopf 3 gepreßt. Außerdem werden durch
Schließen der Kontakte d41 bis d43 die Ansprechleitung des folgenden Schützes D
5 für das Biegen, die eigene Abwurfleitung sowie die Ansprechleitung für das Schütz
D 3 vorbereitet. Nach vollzogenem Rohrspannen wird der entsprechende Endschalter
es betätigt, so daß nun das Schütz D 3 Spannung erhält. Dadurch wird der Kontakt
d31 geöffnet und der Kontakt d32 ge-
schlossen, so daß nun das
über den Kontakt d41 vorbereitete Biegeschütz D 5 Spannung erhält. Hierdurch wird
einmal der Stromkreis des nächstfolgenden Schützes D 6, das in der Zeichnung nicht
dargestellt ist, vorbereitet und zum anderen das Schütz D 4 abgeworfen, da es nun
über die Kontakte d 42 und d 53
an die Abwurfleitung 11 gelegt ist.
Durch das Schließen des Kontaktes d51 (Fig.2) des Schützes D 5 erhält aber
auch das Magnetventil MVB über den vorgewählten Endschalterkontakt e2 sowie über
den Kontakt d15 Spannung. Der Kontakt d15 ist dem Relais
D15 (Fig. 4) zugeordnet, das bei Schließen eines Kontaktes d 143 eines
Relais D 14 Spannung erhalten hat. Nun setzt der eigentliche Biegevorgang
ein und wird erst dann beendet, wenn durch die Nockenscheibe n2 der Endschalter
e2 betätigt wird, welcher den Stromkreis des Magnetventils MVB unterbricht
und anschließend ein Relais D 1 an Spannung legt. Am Ende des Biegevorganges wird
von der Maschine der Taster eb betätigt, so daß nun das Schütz D 3 über den
Kontakt d 53 des Biegeschützes D 5 abgeschaltet wird. Mit dem Abfallen des
Schützes D 3 wird der Kontakt d32 geöffnet und der Kontakt d31 geschlossen. Hierdurch
wird das nächstfolgende Schütz D 6 eingeschaltet, das nun einen weiteren Bewegungsvorgang
der Biegemaschine auslöst, was aber
in der Zeichnung weiter nicht
dargestellt ist. Im Laufe des Bewegungsvorganges wird schließlich der Folgeschalter
ef betätigt, der das Schütz D 3 (Fig. 3) über den Kontakt d 112 des in der
Zeichnung nicht dargestellten Schützes D 11 an Spannung legt. Durch Schließen des
Kontaktes d111 erhält nun das Schütz D 12 Spannung und zieht an. Dieses Schütz leitet
die Winkelverdrehung ein. über Kontakt d121 dieses Schützes, Umschaltkontakt u l',
Endschalterkontakt e l' und Wahlschalterkontakt e1' erhält das Magnetventil MVDr
für das Verdrehen nach rechts Spannung. Am Ende des Verdrehwinkels wird ein Endschalterkontakt
ev geschlossen, der das Schütz D 3 zum Abfallen bringt. Durch das Abfallen des Schützes
D 3 wird nun als nächstes Schütz wiederum das Schütz D 4 für das Rohrspannen
der Kette D 4 bis D12 an Spannung gelegt, so daß der Bewegungsvorgang
wiederum von vorn für den nächsten Biegewinkel beginnt. Gleichzeitig wird das Schütz
D 15 abgeschaltet und das nächstfolgende Schütz D 16 der Kette eingeschaltet. Durch
Schließen der zugeordneten Kontakte d 16 und d 16' werden die Stromkreise
der Wahlschalter W 2 bzw. W2' für den nächsten Biege-bzw. Verdrehwinkel vorbereitet.