ES2588020T3 - Dispositivo de accionamiento con compensación del momento de fuerza - Google Patents

Abstract

Dispositivo de accionamiento en una prensa de conformación, compuesto por al menos dos motores de accionamiento, en donde los motores de accionamiento están unidos efectivamente a un medio de transmisión de movimiento común a través de unos medios de engranaje, en donde los motores (2, 3) están unidos mecánicamente entre ellos a través de una posición de elevación (10, 11, 12), de tal manera que los momentos de reacción, que sufren los motores en funcionamiento, se compensan mutuamente, caracterizado porque los motores (2, 3) se hacen funcionar con regulación de posición y porque la posición de elevación para compensar los momentos de reacción se compone de una primera palanca de compensación (10), la cual está unida fijamente al primer motor (2), de una segunda palanca de compensación (11), la cual está unida fijamente al segundo motor (3), así como de una brida (12), la cual está unida giratoriamente en un punto de giro (13) a la primera palanca de compensación (10) y en un segundo punto de giro (14) a la segunda palanca de compensación (11).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de accionamiento con compensacion del momento de fuerza

La invencion hace referencia a un dispositivo de accionamiento para aplicaciones en prensas de conformacion, compuesto por varios accionamientos electricos con una compensacion del momento de fuerza comun segun el preambulo de la reivindicacion 1.

Estado de la tecnica

En las prensas de conformacion, como por ejemplo prensas de transferencia con varios embolos, trenes de prensas, servo-prensas o prensas automaticas estampadoras, existen multiples tareas de accionamiento. En particular en los campos tecnicos relacionados con los accionamientos de prensas y sistemas de transporte de pieza de trabajo se imponen a este respecto, en los mencionados accionamientos, unos requisitos muy elevados en cuanto a la transmision de fuerza y su dinamica.

Mientras que en el pasado para los accionamientos de prensas mecanicas se utilizaban casi exclusivamente accionamientos de rueda de impulsion, en los ultimos tiempos puede reconocerse una tendencia a las prensas accionadas directamente con servomotores. En el caso de que se requieran grandes fuerzas de prensado, los servomotores se enfrentaban actualmente todavla con sus limitaciones de potencia. Para aumentar el llmite de la maxima fuerza de prensado posible con servomotores, con frecuencia se recurre para ello al empleo de una pluralidad de servomotores, que actuan sobre el mismo medio de transmision de movimiento.

En el documento DE 10 2004 009 256 A1 se ha expuesto una llamada servo-prensa multiple de la realizacion descrita anteriormente. En esta solucion tecnica se considera una ventaja hacer que varios servomotores accionen una rueda dentada recta, que esta unida a una excentrica. Un engranaje de este tipo ha demostrado ser economico robusto y rlgido. Debido a que la transmision de fuerza sobre la rueda dentada recta se realiza a traves de una pluralidad pinones, que engranan simultaneamente con la rueda dentada recta, es posible conducir la fuerza maxima necesaria para la conformacion a traves del engranaje as! conformado.

En los sistemas de transporte de piezas de trabajo, tambien llamados sistemas de transferencia, se utilizan desde hace tiempo diferentes accionamientos electricos, que han eliminado casi por completo los accionamientos mecanicos anteriormente habituales, acoplados a los accionamientos de prensa. En el documento DE 198 01 731 A1 se describe un sistema de transferencia, en el que tambien actuan dos motores sobre el mismo medio de transmision de movimiento. A este respecto dos motores de accionamiento estacionarios accionan una disposicion de conjunto de brazos telescopicos a traves de una disposicion de medios de traccion. Mediante una regulacion correspondiente de los motores de accionamiento el dispositivo de transporte conocido como alimentador telescopico realiza unos movimientos horizontales y verticales. El recorrido de transporte requerido se compone normalmente de unos movimientos horizontales y verticales que se superponen. Con este sistema puede recorrerse cualquier perfil de movimiento.

Tanto en los accionamientos de prensa como en los accionamientos de transferencia se emplean con frecuencia dos servomotores para una unidad de accionamiento. Ciertamente, la ventaja principal consiste a este respecto en la mayor capacidad de potencia de la unidad de accionamiento frente al empleo de un unico servomotor. La redundancia en el caso de utilizarse dos servomotores tambien debe citarse como ventaja bajo aspectos de seguridad.

Los inconvenientes a la hora de emplear varios servomotores en una unidad de accionamiento se producen a causa de la elevada complejidad de control y regulacion. Debido a que los servomotores normalmente se hacen funcionar dentro de sus llmites de potencia, se intenta que los dos servomotores entreguen una potencia exactamente igual de elevada al medio de transmision de movimiento conjunto, como por ejemplo una rueda dentada o correa dentada. En un caso ideal se hacen funcionar ambos servomotores con el 100% de su capacidad de potencia maxima, de tal manera que con el empleo de dos motores se obtiene una duplicacion de la potencia maxima en comparacion con el uso de un motor. En la practica esta distribucion homogenea de momentos de fuerza resulta ser problematica. Para poder alcanzar una elevada calidad de regulacion del sistema conjunto ambos servomotores se hacen funcionar con una regulacion de posicion. En este caso la toma de corriente de los servomotores depende del momento de reaccion, que sufren los servomotores durante la transmision de fuerza mediante el medio de transmision de movimiento. Los momentos de reaccion que sufren los dos servomotores pueden ser diferentes a causa del entorno estructural. Un motivo para ello pueden ser por ejemplo diferentes tensiones de correa de una correa dentada comun. La consecuencia de esta distribucion de unos momentos de fuerza irregular es que un servomotor alcanza su maxima potencia posible, respectivamente su maxima toma de corriente admisible, antes que el otro servomotor. Al alcanzarse estos llmites se activa un mecanismo de sobrecarga y se detiene toda la unidad de accionamiento. De este modo no es posible sin mas en la practica una duplicacion de la potencia mediante el empleo de dos servomotores. Un posible metodo para sincronizar los momentos de fuerza de los dos servomotores engranados se

describe en el documento DE 10 2004 009 256 A1. A este respecto se activan los dos servomotores a traves de sus propios reguladores del momento de fuerza, que deben garantizar que ambos motores apliquen el mismo momento de fuerza.

El inconveniente de este metodo consiste, como se admite tambien en el documento DE 10 2004 009 256 A1, es la 5 elevada complejidad de regulacion. Ademas de esto aumenta tambien claramente con cierta certeza la propension a las averlas de todo el sistema a causa de los circuitos de regulacion adicionales.

Por ultimo se conoce del documento GB-A-1220403, que describe un dispositivo de accionamiento segun el preambulo de la reivindicacion 1, un accionamiento multiple, en particular la utilizacion de dos o varios motores que funcionan sincronicamente, por ejemplo para su uso en grandes engranajes.

10 Objeto y ventaja de la invencion

Partiendo del estado de la tecnica, el objeto de la invencion consiste en producir un dispositivo de accionamiento, en el que varios motores actuen sobre un medio de transmision de movimiento comun, en donde ambos motores deben aplicar exactamente el mismo momento de fuerza. Este objeto es resuelto, partiendo de un dispositivo de accionamiento segun el preambulo de la reivindicacion 1, mediante las particularidades caracterlsticas de la 15 reivindicacion 1. En las reivindicaciones dependientes se especifican unos perfeccionamientos ventajosos y convenientes del dispositivo de accionamiento conforme a la invencion.

La presente invencion se basa en la idea de unir mecanicamente uno al otro varios, normalmente dos, motores o engranajes unidos a los motores, de tal manera que se compensen los momentos de reaccion.

Una posicion de elevacion, que acople a ambos motores, debe transmitir a este respecto momentos de fuerza de un 20 motor al otro, de tal manera que estos momentos se apliquen al motor adyacente respectivamente en sentido contrario. La posicion de elevacion para compensar los momentos de reaccion se compone conforme a la invencion de una primera palanca de compensacion, la cual esta unida fijamente al primer motor, de una segunda palanca de compensation, la cual esta unida fijamente al segundo motor, as! como de una brida, la cual esta unida giratoriamente en un punto de giro a la primera palanca de compensacion y en un segundo punto de giro a la 25 segunda palanca de compensacion.

Esta compensacion de los momentos de reaccion es particularmente importante cuando con el empleo de dos accionamientos se busca una duplication, respectivamente si se emplean tres accionamientos una triplication, de la potencia. Los accionamientos se hacen funcionar a este respecto con una regulacion de posicion. En esta clase de regulaciones surten efecto por completo las ventajas del dispositivo de accionamiento conforme a la invencion. 30 Mediante la compensacion de los momentos de reaccion pueden hacerse funcionar todos los accionamientos homogeneamente hasta su llmite de operatividad, respectivamente hasta su maxima toma de corriente.

Se deducen detalles y ventajas adicionales de la invencion del ejemplo de realization representado en base a los dibujos.

Aqul muestran:

35 la figura 1 el dispositivo de accionamiento en una vista en planta, la figura 2 el dispositivo de accionamiento en una vista lateral.

Description de un ejemplo de realizacion

La figura 1 muestra una exposition simplificada del dispositivo de accionamiento 1 conforme a la invencion. Pueden verse dos servomotores 2, 3. Los dos servomotores 2, 3 estan unidos efectivamente a un engranaje 4, 5, 40 respectivamente. En este ejemplo de realizacion se utilizan engranajes planetarios, pero son tambien concebibles todos los otros tipos de engranajes conocidos. En el lado de salida se encuentran unas poleas para correas 6, 7, las cuales por su parte estan unidas efectivamente a los engranajes. Caracterlstico de este dispositivo de accionamiento 1 conforme a la invencion es que ambos servomotores actuan sobre el mismo medio de transmision de movimiento, en este caso sobre una correa no representada aqul, por ejemplo una correa dentada. Tambien pueden emplearse 45 todos los otros medios de transmision de movimiento conocidos en el estado de la tecnica, como por ejemplo correas planas o ruedas dentadas.

Los dos ramales de accionamiento representados estan unidos al entorno estructural a traves de unas bridas de fijacion 8, 9. Entre los engranajes 4, 5 y los servomotores 2, 3 puede reconocerse la posicion de elevacion esencial para la invencion para compensar los momentos de fuerza. A este respecto las palancas de compensacion 10, 11 50 estan fijadas de forma fija a los servomotores 2, 3. Estas dos palancas de compensacion 10, 11 estan unidas entre

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ellas de forma articulada a traves de una brida 12. La disposicion articulada compuesta por las dos palancas de compensation 10, 11 y la brida 12 esta configurada de tal manera, que un momento de reaction en el primer servomotor 2 se transmite de tal modo al segundo servomotor 3, que el momento actua en el sentido contrapuesto. Debido a que esta clase de transmision de momentos de fuerza actua tambien desde el segundo servomotor 3 sobre el primer servomotor 2, se compensan diferentes momentos de reaccion.

En la figura 2 se aclara la disposicion articulada descrita anteriormente. En esta vista pueden verse claramente las palancas de compensacion 10, 11 as! como la brida 12 montada encima con los puntos de articulation 13, 14.

Las palancas de tope 15, 16 estan unidas fijamente a los engranajes 4, 5. Tienen la mision de limitar los movimientos que realiza la position de elevation, compuesta por las palancas de compensacion 10, 11 y la brida 12. Para ello se preajustan unos espacios definidos entre los reguladores 17, que estan fijados a las palancas de compensacion 10, 11, y los reguladores 18, que estan fijados a las palancas de tope 15, 16. El ajuste de estos espacios se realiza mediante tornillos de ajuste 19. Las palancas de compensacion 10, 11 y las palancas de tope 15, 16 estan unidas entre si de forma giratoria mediante unos pivotamientos 20 adecuados. La limitation mediante las palancas de tope 15, 16 no es relevante para la compensacion de los momentos de fuerza durante el funcionamiento. Se usa solamente como protection para una situation de emergencia, es decir, para una situation de movimiento no previsible del dispositivo de compensacion.

La invention no esta limitada al ejemplo de realization representado y descrito.

Por ejemplo en lugar de los dos servomotores descritos pueden emplearse tambien tres o mas accionamientos. En particular en las aplicaciones descritas, en la zona del accionamiento principal de prensa, es perfectamente concebible el empleo de mas de dos motores de accionamiento que actuen sobre una rueda de accionamiento comun.

Tambien es posible usar tambien unos accionamientos electricos distintos a los servomotores descritos en el ejemplo de realizacion. A este respecto son concebibles todos los modelos de accionamiento usuales en el mercado.

Lista de slmbolos de referencia

1

Dispositivo de accionamiento

2, 3

Servomotores

4, 5

Engranajes

6, 7

Poleas para correas

8, 9

Bridas de fijacion

10, 11

Palancas de compensacion

12

Brida

13, 14

Punto de articulacion

15, 16

Palancas de tope

17

Regulador en la palanca de compensacion

18

Regulador en la palanca de tope

19

Tornillos de ajuste

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Pivotamiento

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

   1. Dispositivo de accionamiento en una prensa de conformacion, compuesto por al menos dos motores de accionamiento, en donde los motores de accionamiento estan unidos efectivamente a un medio de transmision de movimiento comun a traves de unos medios de engranaje, en donde los motores (2, 3) estan unidos mecanicamente

   5 entre ellos a traves de una posicion de elevacion (10, 11, 12), de tal manera que los momentos de reaccion, que sufren los motores en funcionamiento, se compensan mutuamente, caracterizado porque los motores (2, 3) se hacen funcionar con regulacion de posicion y porque la posicion de elevacion para compensar los momentos de reaccion se compone de una primera palanca de compensation (10), la cual esta unida fijamente al primer motor (2), de una segunda palanca de compensacion (11), la cual esta unida fijamente al segundo motor (3), as! como de una brida 10 (12), la cual esta unida giratoriamente en un punto de giro (13) a la primera palanca de compensacion (10) y en un

   segundo punto de giro (14) a la segunda palanca de compensacion (11).
2. 2. Dispositivo de accionamiento segun la revindication 1, caracterizado porque el momento de reaccion del motor (2) se transmite en sentido contrario al motor (3) y a la inversa.
3. 3. Dispositivo de accionamiento segun una o varias de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los motores

   15 (2, 3) son servomotores.
4. 4. Dispositivo de accionamiento segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el movimiento de la posicion de elevacion (10, 11, 12) se limita mediante unas palancas de tope (15, 16), las cuales estan unidas fijamente a unos engranajes (4, 5).
5. 5. Dispositivo de accionamiento segun una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque sobre las 20 posibles superficies de contacto entre las palancas de compensacion (10, 11) y las palancas de tope (15, 16) estan

   previstos unos reguladores (17, 18), en donde mediante un tornillo de ajuste (19) pueden ajustarse los reguladores (18), que estan unidos a las palancas de tope (15, 16), de tal manera que se obtiene un espacio especlfico.