ITTO961036A1

ITTO961036A1 - Sistema di controllo ad anello per un galoppino smorzato di una pressa di stampaggio.

Info

Publication number: ITTO961036A1
Application number: IT96TO001036A
Authority: IT
Inventors: David M Stuber
Original assignee: Minster Machine Co
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 1998-06-17
Also published as: IT1289759B1; FR2744938B1; GB9700542D0; DE19648896A1; JPH105904A; FR2744938A1; GB2309187B; US5833105A; GB2309187A

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale

Le odierne apparecchiature di alimentazione di materiale bobinato presentano limitazioni che impediscono o compromettono il funzionamento delle presse ad elevata velocità di ciclo. E' desiderabile posizionare il materiale bobinato per la pressa nella macchina di stampaggio in pressa nel minore periodo di tempo possibile allo scopo di accelerare il processo di stampaggio. Un risultato di tentativi per raggiungere queste elevate velocità di ciclo è che vengono prodotte accelerazioni molto elevate del materiale a causa dei dispositivi di alimentazione intermittenti. Queste elevate accelerazioni provocano reazioni instabili nell'anello polmone - - - del materiale che portano ai seguenti due effetti indesiderabili. In primo luogo, le forze generate dalla instabilità dell’anello provocano uno slittamento tra il materiale e i rulli del dispositivo di alimentazione intermittente. Ciò porta al fatto che lunghezze imprecise di materiale vengono alimentate nella pressa di stampaggio. In secondo luogo, le forze di reazione provocano una deformazione del materiale bobinato, con il risultato di parti stampate di qualità scadente o di funzionamenti difettosi delle matrici nella pressa di stampaggio. Di conseguenza, l’instabilità dell'anello polmone di materiale è spesso il fattore limitante nella capacità del sistema di stampaggio a funzionare in modo soddisfacente ad elevata velocità di ciclo. I metodi passati di controllo dell'anello hanno incontrato vari gradi di successo nel ridurre l’instabilità dell'anello polmone di materiale.

La figura 1 rappresenta un comune anello sospeso a "U". in cui il materiale è sospeso in un anello non sopportato tra la macchina raddrizzatrice e il dispositivo di alimentazione intermittente della pressa. Questo sistema di alimentazione di materiale bobinato è estremamente suscettibile alla reazione dell’anello e viene raramente impiegato ad elevate velocità di ciclo. La figura 1 illustra la pressa di stampaggio 20 che riceve materiale bobinato da un dispositivo 22 di alimentazione di un anello a forma di U della tecnica precedente, in cui il materiale bobinato 24 è immagazzinato su una bobina di svolgimento o srotolatore 26 e viene inviato alla pressa di stampaggio 20 tramite il dispositivo di raddrizzamento del materiale bobinato 28. costituito da rulli di alimentazione 60 e da rulli raddrizzatori 61, e da un dispositivo di alimentazione intermittente 30. Il dispositivo raddrizzatore del materiale bobinato 28 e il dispositivo di alimentazione intermittente 30 sono distanziati in modo che, quando il materiale 24 viene inviato alla pressa di stampaggio 20, viene formato un anello polmone a forma di U allo scopo di smorzare gli effetti della reazione dell’anello provocati dalla elevata accelerazione generata dal dispositivo di alimentazione intermittente 30.

La figura 2 illustra il sistema a ”S” a doppio anello quale descritto nel brevetto statunitense 3.817.067, in cui viene utilizzato un apparecchio di guida per le sezioni superiore e inferiore dell’anello a forma di S nel dispositivo polmone a forma di S. In questo modo, l'anello di materiale bobinato viene monitorato e sopportato per ottenere una prestazione più stabile dell’anello. La figura 2 illustra la pressa di stampaggio 20 che riceve materiale dal dispositivo 32 di a1 imentazione dell’anello a forma di S, in cui l’anello 34 di alimentazione di materiale bobinato viene fatto avanzare attraverso il dispositivo raddrizzatore del materiale bobinato 28r il dispositivo polmone a forma di S 36 e il dispositivo di alimentazione intermittente 30. Una descrizione dettagliata del funzionamento di un tale dispositivo di alimentazione di anello a forma di S si può trovare nel brevetto statunitense 3.817.067, che viene qui incluso per riferimento. In generale, il polmone 36 a forma di S comprende un dispositivo di guida e di sopporto per le sezioni superiore e inferiore dell'anello a forma di S.

La figura 3 illustra un sistema ad anello che è azionato da un servomotore, come descritto nel brevetto statunitense 5.392.977, in cui vengono impiegati sensori della posizione dell’anello della bobina e un controllore elettronico in combinazione con un servomotore che aziona i rulli di alimentazione intermittente in modo da limitare l’ondeggiamento del materiale in bobina durante il funzionamento ad alta velocità. La figura 3 illustra la pressa di stampaggio 20 che riceve materiale da un sistema ad anello 38 azionato da servomotore in cui il materiale bobinato 24 viene inviato alla pressa di stampaggio 20 lungo l’anello df alimentazione di materiale 34 tramite il dispositivo di trascinamento di alimentazione 40 e il dispositivo di alimentazione intermittente 30. Il dispositivo trascinatore 40 è costituito dal servomotore 42 che aziona i rulli di alimentazione 44. I sensori della posizione dell’anello 46 e 48 monitorano la posizione dell’anello di materiale 50, 52 e generano segnali di uscita della posizione dell'anello che vengono immessi nel controllore elettronico 52. Il controllore 52 controlla il servomotore 42 in modo da mantenere la lunghezza dell’anello di alimentazione di materiale tra la lunghezza dell'anello minima 50 e la lunghezza dell'anello massima 52.

In generale, la presente invenzione provvede un metodo per distribuire le elevate forze di accelerazione create da un dispositivo di alimentazione intermittente. Disponendo rulli per un galoppino smorzato tra i rulli di alimentazione del raddrizzatore e i rulli di alimentazione intermittente, vengono formati due anelli di materiale separati. In questo modo, la reazione instabile dell'anello viene distribuita tra i due anel l i separati di materiale e viene sostanzialmente ridotta. Questa disposizione provvede una soddisfacente prestazione dell'anello per velocità di ciclo della pressa notevolmente maggiori di quanto è correntemente ottenibile nei presenti sistemi di alimentazione di materiale bobinato .

Più in particolare, l’invenzione si riferisce ad un apparecchio di alimentazione di materiale bobinato ad elevata velocità di ciclo che utilizza un sistema di controllo elettronico in combinazione con un dispositivo di alimentazione intermittente per inviare una quantità più uniforme, precisa e non danneggiata di materiale bobinato alla pressa di stampaggio. In aggiunta al dispositivo di alimentazione intermittente, la presente invenzione consiste nell 'interporre una sezione di comando del materiale intermedia con galoppino smorzato tra il dispositivo di alimentazione del materiale bobinato e il dispositivo di alimentazione intermittente in modo che vengano formati anelli polmone superiore e inferiore. Il dispositivo di alimentazione di materiale bobinato viene spesso incorporato in un dispositivo raddrizzatore, quale viene illustrato nelle figure 1, 2 e 4. In questo modo. la reazione dell'anello associata con le elevate forze di accelerazione del dispositivo di alimentazione intermittente vengono distribuite tra i due anelli polmone di materiale separati superiore e inferiore.

Il dispositivo di alimentazione del materiale bobinato e il dispositivo intermedio per il galoppino smorzato consistono generalmente in rulli motori che sono azionati da servomotori. Il controllo della velocità dei servomotori viene controllate da un controllore elettronico il quale risponde a segnali di regolazione generati da sensori che monitorano le posizioni dell'anello superiore e inferiore. I rulli di alimentazione intermittente producono un movimento ciclico di avviamento/arresto caratterizzato da accelerazione/ decelerazione del materiale molto elevate seguite da μη periodo di riposo caratterizzato da una velocità nulla. Questo movimento di avviamento,/ arresto è in accordo con il funzionamento della pressa di stampaggio che comporta una sequenza di funzionamento ripetitivo di un ciclo pressa seguito da un periodo di sosta.

La figura 5 illustra la relazione tra i rulli di alimentazione intermittente, i rulli per galoppino smorzato e i rulli di alimentazione raddrizzatori nel tempo. I rulli di alimentazione raddrizzatori possono essere caratterizzati da un profilo di velocità costante. come illustrato, oppure sinusoidale, gli anelli dei rulli per galoppino smorzato producono un profilo di velocità che è in fase con quella dei rulli di alimentazione intermittente, ma mantengono una velocità non nulla durante il periodo di sosta della sequenza della pressa associata con il dispositivo di alimentazione intermittente. In questo modo, il risultante profilo di velocità richiede una accelerazione inferiore per ottenere una uguale produzione (cioè la lunghezza di materiale fatta avanzare attraverso un particolare stadio) in confronto con quella dei rulli di alimentazione intermittente. La quantità di smorzamento, che influisce sulla velocità nel periodo di sosta,sulla velocità del ciclo di picco e sulla accelerazione associata con il galoppino smorzato e i rulli di alimentazione del raddrizzatore, é regolabile mediante una costante di smorzamento disposta nel controllore elettronico e può essere regolata per ogni applicazione.

La stabilità degli anelli polmone superiore e inferiore creata dall’impiego del rullo per galoppino smorzato è di notevole importanza ed è critica per la prestazione soddisfacente del sistema di stampaggio ed elevate velocità di ciclo. Il comportamento del materiale in questi anelli viene influenzato dalle forze di accelerazione risultanti dai cambiamenti nella velocità del materiale che entra ed esce da ogni sezione di anello durante un dato intervallo di tempo. Uno squilibrio tra la velocità del materiale che entra nell'anello in confronto con quella del materiale che esce dall’anello crea instabilità nell'anello. Se questa instabilità diventa eccessiva, si possono verificare gli effetti indesiderabili di slittamento e deformazione del materiale. Secondo la presente invenzione, la capacità di controllare e minimizzare lo squilibrio di velocità produce notevoli miglioramenti nella stabilità dell'anello. Di conseguenza, il sistema di galoppino smorzato descritto qui riduce lo squilibrio nell’anello superiore trasferendo una parte dello squilibrio all'anello inferiore, con il risultato di una reazione dell'anello distribuita più uniformemente.

I rulli di alimentazione del raddrizzatore, che alimentano l'anello inferiore, ruotano ad una velocità costante e torniscono la stessa produzione dei rulli di alimentazione intermittente. Secondo la presente invenzione, i. sensori di regolazione monitorano le posizioni degli anelli superiore e inferiore e generano segnali di uscita che vengono comunicati ad un controllore elettronico per la elaborazione. Il sistema di controllo regola in modo incrementale l’erogazione del materiale bobinato per correggere l'errore a lungo termine e pertanto mantiene i profili di velocità ideali illustrati nella figura 5. In questo modo, lo slittamento tra i rulli di alimentazione e il materiale bobinato, un esempio di errore a lungo termine, viene compensato e eliminato in modo efficace. Il presente sistema di controllo dell'anello utilizza rulli motori azionati dal servomotore per galoppino smorzato allo scopo di distribuire gli effetti della reazione dell'anello, così da ridurre lo slittamento e la deformazione del materiale nel funzionamento della pressa ad elevata velocità di ciclo.

Inoltre, la disposizione di galoppino smorzato della presente invenzione riduce il carico associato con il dispositivo di alimentazione intermittente e l'oscillazione del materiale associata con il funzionamento della pressa ad elevata velocità.

In una forma di realizzazione, l’invenzione provvede un apparecchio per alimentare materiale bobinato ad una pressa di stampaggio. Questo apparecchio di alimentazione del materiale comprende rulli di alimentazione di materiale che sono azionati da un servomotore dei rulli di alimentazione del materiale e che ricevono materiale da una alimentazione di materiale bobinato. I rulli per galoppino smorzato sono azionati da un servomotore per galoppino smorzato e ricevono materiale dai rulli di alimentazione di materiale e un dispositivo di alimentazione intermittente riceve materiale dai rulli del galoppino smorzato e inviano il materiale alla pressa di stampaggio. Il materiale viene disposto tra i rulli di alimentazione del materiale, i rulli del galoppino smorzato e il dispositivo di alimentazione intermittente, in modo da formare un anello di materiale. Un sensore dell’anello rileva la lunghezza dell'anello di materiale e genera un segnale di uscita rappresentativo della lunghezza dell'anello di materiale. Un sensore della posizione della pressa monitora la posizione della pressa di stampaggio e genera un segnale rappresentativo della posizione della pressa. Un controllore riceve il segnale di uscita del sensore dell'anello e il segnale di uscita del sensore della posizione della pressa e genera una uscita che aziona il servomotore del galoppino smorzato e il servomotore di alimentazione del materiale, così da minimizzare l’urto di reazione associato con l 'avanzamento del materiale ad elevata velocità.

In un’altra forma di realizzazione. la presente invenzione provvede un metodo per fare avanzare ad elevata velocità il materiale bobinato da una alimentazione di materiale bobinato verso una pressa di stampaggio, comprendente le operazioni seguenti. Il materiale bobinato viene fatto avanzare da una alimentazione di materiale bobinato verso una serie di rulli di raddrizzamento che rendono generalmente diritto il materiale. Il materiale generalmente diritto viene fatto avanzare attraverso una serie di rulli di smorzamento in modo da formare un anello inferiore di materiale tra i rulli di raddrizzamento e i rulli di smorzamento e un anello superiore di materiale tra i rulli di smorzamento e un dispositivo di alimentazione intermittente. La posizione degli anelli inferiore e superiore di materiale e la posizione della pressa vengono monitorate e segnali rappresentativi di tale informazione vengono generati e immessi in un controllore elettronico. Il controllore provvede un segnale di controllo per mantenere un avanzamento a velocità costante del materiale verso i rulli di raddrizzamento e una velocità non costante non nulla del materiale verso il dispositivo di alimentazione intermittente, in modo che lunghezze uguali di materiale vengano fatte 'avanzare attraverso i rulli di raddrizzamento. i rulli di smorzamento e il dispositivo di alimentazione intermittente.

I suddetti ed altri vantaggi e scopi della presente invenzione, e il modo di realizzarli, risulteranno più evidenti e l’invenzione stessa verrà meglio compresa facendo riferimento alla descrizione seguente di forme di realizzazione dell'invenzione prese insieme con i disegni allegati, nei quali:

la figura 1 una pressa di stampaggio che utilizza una disposizione di alimentazione ad anello bobinato a forma di U della tecnica precedente;

la figura 2 illustra una pressa di stampaggio utilizzante una disposizione di alimentazione ad anello bobinato a forma di S della tecnica precedente:

la figura 3 illustra una pressa di stampaggio utilizzante un sistema ad anello azionato da un servomotore che viene controllato da un sistema di monitoraggio e controllo della posizione dell'anello:

la figura 4 illustra una pressa di stampaggio che utilizza il sistema di controllo dell’anello con galoppino smorzato secondo la presente invenzione;

la figura 5 illustra i profili di velocità preferiti associati con il sistema di controllo dell’anello con galoppino smorzato della figura 4; e

la figura 6 illustra un diagramma schematico del sistema di controllò elettronico del sistema di controllo ad anello con galoppino smorzato della figura 4.

I corrispondenti numeri di riferimento indicano parti corrispondenti nelle diverse viste. Sebbene i disegni rappresentino forme di realizzazione dell'invenzione, i disegni non sono necessariamente in scala e alcune particolarità possono essere esagerate od omesse allo scopo di illustrare e spiegare meglio la presente invenzione .

La figura 4 illustra una pressa di stampaggio 20 funzionante insieme con il sistema di controllo 54 ad anello con galoppino smorzato secondo la presente invenzione, in cui materiale bobinato 24 viene svolto dal rullo di svolgimento 26 lungo l'alimentazione 34 e viene fatto avanzare attraverso il dispositivo con galoppino smorzato 56, attraverso il dispositivo 'di alimentazione intermittente 30 ed entro la pressa di stampaggio 20. La forma di realizzazione illustrata nella figura 4 descrive il dispositivo di alimentazione intermittente 30 come un dispositivo di alimentazione del tipo a rulli. In alternativa, il dispositivo di alimentazione intermittente 30 può essere costituito da un dispositivo di alimentazione del tipo a presa quale viene egualmente utilizzato nell’industria. La pressa di stampaggio 20 comprende un motore, un volano per immagazzinare la forza di rotazione del motore, un freno a frizione per prelevare la forza di rotazione del volano (non illustrato), un albero a gomito 86. una matrice inferiore 88 e un dispositivo di rilevamento dell’angolo di rotazione 90, pure noto come trasduttore della posizione angolare (vedere figura 4). L'albero a gomito 86 trasforma la forza di rotazione del volano in un moto alternativo lineare della combinazione di articolazione 84 e di matrice superiore 82. Il dispositivo di galoppino smorzato 56 comprende la sezione di raddrizzamento del materiale bobinato 58, e una sezione con galoppino smorzato 64. La sezione di raddrizzatura del materiale bobinato 58 comprende rulli di alimentazione 60, che sono azionati dal servomotore 62, e rulli raddrizzatori 61. La sezione del galoppino smorzato 64 comprende rulli del galoppino smorzato 66, che sono azionati dal servomotore 68, dal sensore di posizione dell'anello inferiore 70 e dal sensore di posizione dell’anello superiore 72.

Il servomotore 62 aziona rulli di alimentazione 60, 50 in modo dà svolgere i1 materiale bobinato 24 dal rullo svolgit-ore 26 lungo l'anello di alimentazione 34. I rulli raddrizzatori 61 servono per rimuovere la curvatura del materiale provocata dall'immagazzinamento del materiale 24 nella forma bobinata. Il materiale in bobina generalmente raddrizzato esce dalla sezione di raddrizzatura 58 e viene fatto avanzare attraverso i rulli con galoppino smorzato 66.50 in modo da formare l’anello polmone inferiore 74. Il sensore della posizione dell’anello inferiore 70 monitora la posizione dell’anello e provvede un segnale di "regolazione” al controllore dell'anello 76 per un controllo a lungo termine dell'anello polmone inferiore 74. I rulli di azionamento del galoppino smorzato 66 sono azionati dal servomotore 68, 50 in modo da alimentare il materiale 24 nel dispositivo di alimentazione intermittente 30. formando cosi l’anello - polmone superiore 78. Il materiale dall’anello polmone superiore 78 viene inviato nel lato di entrata del dispositivo di alimentazione intermittente 30, il quale sposta una esatta quantità di materiale, nota come lunghezza di alimentazione, nell'area della matrice della pressa 80 durante il periodo di sosta di ogni ciclo pressa, noto come angolo di alimentazione.

La sezione della matrice superiore 82 è fissata alla articolazione di collegamento 84 la quale a sua volta è attaccata all'albero a gomito 86. Quando l’albero a gomito 86 viene fatto ruotare, l'articolazione di collegamento 84 e la sezione di matrice superiore 82 vengono fatte spostare in modo alternativo in avvicinamento e

allontanamento dalla sezione di matrice inferiore 88. In questo modo il materiale alimentato

nell'area della matrice della pressa 80 viene stampato in parti utilizzabili. Il trasduttore della posizione angolare 90 è attaccato all'albero a gomito 86, 50 in modo da provvedere al

controllore 76 una retroazione della posizione angolare dell’albero a gomito.

L’interfaccia operatore-macchina 92, tipicamente una tastiera e un visualizzatore,

permette ad un operatore di immettere nel controllore 76 informazioni specifiche di

applicazione. In questo modo, il controllore 76 utilizza una informazione specifica di applicazione in combinazione con l'informazione di retroazione della posizione della pressa e una informazione di

retroazione del sensore di regolazione per controllare la velocità del servomotore 62 del

rullo di alimentazione e del servomotore 68 del galoppino smorzato. Di conseguenza, il controllore

76 riceve una informazione della posizione dai sensori della posizione teli'anello

dell anello / inferiore e superiore 70 e 72 e una

informazione della posizione angolare dell’albero a gomito dal trasduttore della posizione angolare 90 e genera segnali di controllo per azionare il servomotore 62 del rullo di alimentazione e il servomotore 68, 50 del galoppino smorzato in modo da mantenere i profili di velocità ottima illustrati nella figura 5.

Il funzionamento della pressa di stampaggio 20 è caratterizzato da una sequenza ripetitiva di un ciclo pressa seguito da un periodo di alimentazione. La figura 5 illustra la relazione tra la velocità dei tre componenti di avanzamento del materiale illustrati nella figura 4, il dispositivo di alimentazione intermittente 30, i rulli intermedi del galoppino smorzato 66 e i rulli di alimentazione 60. Il profilo della velocità del dispositivo di alimentazione intermittente 94 rappresenta il movimento ciclico avviamentoarresto caratterizzato da una accelerazione ed una decelerazione del materiale molto elevate associate con il dispositivo di alimentazione intermittente 30, questo corrisponde al periodo di alimentazione durante il funzionamento della pressa di stampaggio. La pendenza ascendente 96 rappresenta l'accelerazione molto elevata del materiale e la pendenza discendente 98 rappresenta la decelerazione molto alta del materiale, che è quindi seguita dal periodo di sosta 100 con velocità nulla, che corrisponde al ciclo pressa dell'operazione della pressa di stampaggio. Il profilo della velocità del galoppino smorzato 102 è in fase con il profilo 94 della velocità del dispositivo di alimentazione intermittente, sebbene questo sia caratterizzato da una velocità massima minore e da una velocità continuamente non nulla.

Secondo i profili della velocità 94 e 102, le distanze su cui il materiale bobinato si sposta attraverso i rulli del galoppino smorzato 66 e il dispositivo di alimentazione intermittente 30 durante un dato ciclo della pressa, cioè la "produzione", sono uguali. In questo modo, il risultante profilo della velocità del materiale in bobina quando viene alimentato tramite i rulli di alimentazione 60 e i rulli intermedi 66, richiede una minore accelerazione per ottenere una produzione uguale a quella del dispositivo di alimentazione intermittente 30. Di conseguenza, una diminuzione nella reazione dell'anello porta ad un anello inferiore 76 e ad un anello superiore 78. Il grado di smorzamento, che viene controllato dal controllore 76, influisce sulla velocità del periodo di sosta, sulla velocità del ciclo di picco e sulla accelerazione associata con i rulli 62 del qaloppino smorzato. La quantità di smorzamento è regolabile mediante una costante di smorzamento e può essere scelta per ogni applicazione come richiesto. Il profilo della velocità del rullo di alimentazione raddrizzatore 104 riflette una al imentazione a velocità costante del materiale dell'anello inferiore 74 e produce nuovamente la stessa produzione del dispositivo di alimentazione intermittente 30 e dei rulli del galoppino smorzato 66 .

- Quando il controllore 76 riceve una informazione dai sensori della posizione degli anelli 70 e 72 indicante che gli anelli superiore e inferiore 74 e 78 richiedono una regolazione, il controllore 76 sovrappone una quantità richiesta di regolazione sui profili ideali della velocità della figura 5 allo scopo di correggere l’errore a lungo termine. A elevate velocità di ciclo è obbligatorio che il sistema di controllo degli anelli 54 controlli i servomotori 62 e 6850 in modo che gli anelli polmone superiore e inferiore 74 e 78 siano stabili in modo da aumentare la prestazione durante il funzionamento di stampaggio ad alta velocità. Il comportamento del materiale negli anelli 74 e 78 è influenzato dalle forze di accelerazione risultanti da variazioni nella velocità del materiale che entra ed esce da ogni anello durante il funzionamento della pressa di stampaggio e di alimentazione di materiale. Uno squilibrio tra la velocità del materiale che entra nell’anello rispetto a quella di uscita dall'anello crea una instabilità nell’anello. Se questa instabilità diventa eccessiva, si possono verificare gli effetti indesiderabili di slittamento e deformazione del materiale.

La figura 6 rappresenta un diagramma a blocchi dei blocchi di elaborazione funzionale associati con il controllore dell'anello per il galoppino smorzato. Il blocco di dati di funzionamento 106 rappresenta l’informazione che viene immessa tramite l’interfaccia operatore-macchina 92 e che comprende la lunghezza di alimentazione, la costante di smorzamento, l’angolo di alimentazione di inizio e l’angolo di alimentazione di termine. Questa informazione viene introdotta nel calcolatore del profilo 108 e nel calcolatore della velocità 110. L’informazione della posizione della pressa dal dispositivo di rilevamento dell’angolo di rotazione 90 viene fornita al blocco della posizione della pressa 112 e viene introdotta nel trasduttore di posizione angolare al blocco digitale 114. I segnali del sensore di regolazione 124 e 126 generati dai sensori degli anelli 70 e 72 vengono immessi nel controllore 76 tramite integratori di segnale 116 e 110.

Per quanto riguarda il controllo della velocità del rullo di alimentazione di raddrizzamento, il trasduttore della posizione angolare al convertitore digitale 114 genera una uscita digitale corrispondente alla posizione della pressa ed emette questa rappresentazione digitale nel generatore di traiettoria 120 e nel differenziatore di segnale 122. Il differenziatore 122 determina la velocità angolare della pressa in base a campioni basati sul tempo della informazione della posizione digitale. Gli integratori di segnale 116 e 118 determinano la percentuale del tempo in cui i segnali di immissione di regolazione 124 e 126 sono inseriti durante un periodo di campionamento basato sul tempo .

Il calcolatore della velocità 110 determina la velocità dei rulli di alimentazione raddrizzatori moltiplicando la lunghezza di alimentazione per la velocità angolare derivata della pressa quale generata dal differenziatore 122. Se il segnale di regolazione integrato nel tempo rimane tra limit superiore e inferiore prestabiliti, cioè entro la zona morta, non viene .effettuata alcuna regolazione alla velocità calcolata dei rulli di alimentazione raddrizzatori. Se il tempo attivo supera il limite superiore, indicando che il polmone dell'anello è in aumento, un valore di regolazione viene sottratto dalla velocità calcolata. Viceversa, se il tempo attivo di regolazione è minore del limite inferiore, indicando che il polmone dell'anello è in diminuzione, il valore di regolazione viene aggiunto alla velocità calcolata.

Il calcolatore della velocità 110 genera una uscita rappresentativa del segnale di comando di velocità (VCMD-1) che viene applicato a l l’amplificatore di velocità 128. Il decodificatore della velocità 130 trasforma la retroazione dal codificatore incrementale 132 ad un segnale di retroazione della velocità (VFB 1). L’amplificatore della velocità 128 confronta VCMD-1 con VFB-1 e produce una uscita di comando corrente (ICMD-1) che è una funzione delia differenza tra questi due segnali. L'amplificatore di potenza 134 confronta ICMD-1 con un segnale di retroazione di corrente (IFB-1) e produce l’uscita di corrente per controllare la velocità di rotazione del motore 62 di comando di alimentazione dei raddrizzatori.

Per quanto riguarda il controllo della velocità di comando del galoppino smorzato, il calcolatore di profilo 108 accetta parametri dalla interfaccia operatore-macchina 92 quale rappresentato dal blocco 106 e crea una tabella di consultazione 138 che definisce le posizioni del rullo del galoppino smorzato corrispondenti a posizioni di aumento angolare della pressa. Il generatore di traiettoria 120 campiona le immissioni digitali della posizione della pressa quali generate dal trasduttore di posizione angolare al convertitore digitale 114. La posizione del rullo del galoppino smorzato corrispondente alla posizione corrente della pressa rappresenta la posizione ideale corrente del galoppino smorzato.

L'integratore di segnali 116 determina il tempo attivo del segnale di immissione di regolazione 126 durante ogni intervallo di campi onamento. Se il tempo attivo del segnale di regolazione integrato rimane tra limiti superiore e inferiore prestabiliti, cioè entro la zona morta, non viene effettuata alcuna regolazione nella posizione calcolata del galoppino. Se il tempo attivo supera il limite superiore, indicante che il polmone è in aumento, un valore di regolazione viene sottratto dalla posizione calcolata. Viceversa, se il tempo attivo è minore del limite inferiore, indicante che il polmone dell'anello è in diminuzione, il valore di regolazione viene aggiunto alla posizione calcolata.

L’uscita del generatore di traiettoria 120 rappresenta il segnale di comando della posizione (PCMD-2) per i rulli 66 di comando del galoppino smorzato. Il segnale PCMD-2 viene inviato all’ingresso dell’amplificatore di posizione 140 che produce un segnale di uscita di comando della velocità (VCMD-2). VCMD-2 è una funzione della differenza tra i segnali PCMD-2 e PFB-2. Il segnale VCMD-2 viene inviato all'amplificatore di velocità 142 e il decodificatore di posizione/velocità 144 trasforma la retroazione dal codificatore incrementale 146 al segnale di retroazione della velocità (VFB-2). L’amplificatore della velocità 142 confronta il segnale VCMD-2 con il segnale VFB-2 e produce una uscita di comando di corrente (ICMD--2), che è una funzione della differenza tra questi due segnali. L'amplificatore di potenza 148 confronta ICMD-2 con un segnale di retroazione di corrente (IFB-2) e genera una uscita di corrente 150 che controlla la velocità di rotazione del motore 68 di comando del galoppino smorzato.

Sebbene la presente invenzione sia stata descritta come avente una struttura preferita, la presente invenzione può essere ulteriormente modificata entro lo spirito e lo scopo di questa descrizione. La presente domanda è perciò prevista per coprire qualsiasi variante, utilizzo o adattamento dell'invenzione utilizzando i suoi principi generali. Inoltre, la presente domanda intende coprire quegli scostamenti dalla presente descrizione che rientrano entro la pratica conosciuta o corrente nella tecnica cui la presente invenzione si riferisce e che rientrano entro i limiti delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Apparecchio per alimentare materiale bobinato ad una pressa di stampaggio, comprendente: un rullo di alimentazione del materiale azionato da un servomotore del rullo di alimentazione del materiale e posizionato in modo da ricevere materiale da una alimentazione di materiale bobinato; un rullo del galoppino smorzato azionato da un servomotore del galoppino smorzato e posizionato in modo da ricevere materiale da detto rullo di alimentazione del materiale; un dispositivo di alimentazione intermittente posizionato in modo da ricevere materiale da detto rullo del galoppino smorzato e adatto ad alimentare il materiale entro la pressa di stampaggio, il materiale essendo disposto tra detto rullo di alimentazione del materiale, detto rullo del galoppino smorzato e detto dispositivo di alimentazione intermittente in modo da formare un anello di materiale; un sensore posizionato per rilevare la lunghezza di detto anello di materiale e adatto a generare un segnale di uscita rappresentativo della lunghezza di detto anello di materiale; un sensore dell’angolo di alimentazione posizionato in modo da rilevare l'angolo di alimentazione della pressa di stampaggio e atto a generare un segnale rappresentativo della posizione della pressa; e un controllore collegato per comunicare con detto sensore della lunghezza dell'anello e detto sensore dell’angolo di alimentazione e collegato in modo controllabile con detto servomotore del galoppino smorzato e detto servomotore del materiale, per cui l'urto di reazione associato con un elevato avanzamento del materiale viene smorzato.
2. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 1, in cui detto anello di materiale comprende un anello inferiore ed un anello superiore di materiale.
3. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 2, in cui detto sensore della lunghezza dell’anello comprende un sensore della lunghezza dell’anello inferiore posizionato per rilevare la lunghezza di detto anello inferiore di materiale e atto a generare un segnale di uscita rappresentativo della lunghezza di detto anello inferiore di materiale e un sensore della lunghezza dell’anello superiore posizionato per rilevare la lunghezza di detto anello superiore di materiale e atto a generare un segnale di uscita rappresentativo della lunghezza di detto anello superiore di materiale.
4. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un rullo raddrizzatore disposto per ricevere il materiale bobinato da detto rullo di alimentazione del materiale e atto a inviare una alimentazione generalmente raddrizzata · di materiale, detto rullo del galoppino smorzato essendo posizionato per ricevere detta alimentazione generalmente raddrizzata di materiale .
5. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 1, in cui detto rullo di a1imentazione del materiale è atto a far avanzare il materiale ad una velocità sostanzialmente costante non nulla verso detto rullo del galoppino smorzato.
6. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 5, in cui detto rullo del galoppino smorzato è atto a far avanzare il materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente ad una velocità sostanzialmente non nulla.
7. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 1, in cui il funzionamento della pressa di stampaggio è caratterizzato da una sequenza ripetitiva di un ciclo pressa seguito da un periodo di alimentazione, detto rullo del galoppino smorzato essendo atto a provvedere una accelerazione positiva del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante una prima metà del periodo di alimentazione, una decelerazione del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante una seconda metà del periodo di alimentazione, e una velocità non nulla generalmente costante del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante il ciclo pressa.
8. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 7, in cui detto dispositivo di alimentazione intermittente è atto a mantenere un avanzamento a velocità generalmente nulla del materiale alla pressa di stampaggio durante il ciclo pressa e provvedere una accelerazione positiva molto elevata del materiale verso la pressa di stampaggio durante la prima metà del periodo di alimentazione e una decelerazione molto elevata del materiale verso la pressa di stampaggio durante la seconda metà del periodo di alimentazione.
9. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 8 , in cui detta accelerazione del materiale del dispositivo di alimentazione intermittente è maggiore di detta accelerazione del materiale verso il rullo del galoppino smorzato e detta decelerazione del dispositivo di alimentazione intermittente è maggiore di detta decelerazione del rullo del galoppino smorzato.
10. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 9, in cui dette accelerazione e decelerazione del materiale sul galoppino smorzato e dette accelerazione e decelerazione del materiale del dispositivo di alimentazione intermittente sono generalmente cicliche.
11. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 9, in cui dette accelerazione e decelerazione del materiale sul galoppino smorzato e dette accelerazione e decelerazione del materiale sul dispositivo di alimentazione intermittente producono un profilo di velocità generalmente sinusoidale .
12. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 7, in cui detto controllore è collegato in modo controllabile a detto rullo di alimentazione del materiale e a detto rullo del galoppino smorzato, per cui lunghezze uguali del materiale vengono fatte avanzare attraverso detto rullo di alimentazione del materiale, il rullo del galoppino smorzato e detto dispositivo di alimentazione intermittente durante ogni sequenza ripetitiva di funzionamento della pressa di stampaggio.
13. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 1, in cui detto controllore è atto a regolare la quantità di smorzamento secondo una costante di smorzamento predeterminata, per cui detto rullo di alimentazione del materiale, rullo del galoppino smorzato e dispositivo di alimentazione intermittente sono caratterizzati da profili di velocità ottima.
14. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 13, in cui detto controllore è atto a regolare detti profili di velocità, per cui vengono efficacemente· corretti gli errori risultanti dal funzionamento della pressa.
15. - Apparecchio di alimentazione di materiale bobinato secondo la rivendicazione 13, in cui detto controllore è atto a regolare detta costante di smorzamento predeterminata, per cui detti profili di velocità sono efficacemente adattati alla -caratteristiche di funzionamento della pressa di stampaggio.
16. - In un dispositivo per alimentare materiale bobinato ad una pressa di stampaggio, l'apparecchio di alimentazione di materiale comprendendo un rullo di alimentazione di materiale azionato da un servomotore del rullo di alimentazione del materiale, e un dispositivo di alimentazione intermittente, un sistema di avanzamento del materiale ad elevata velocità comprendente : un rullo del galoppino smorzato azionato da un servomotore del galoppino smorzato e posizionato in modo da ricevere materiale dal rullo di alimentazione del materiale, il dispositivo di alimentazione intermittente essendo posizionato per ricevere il materiale da detto rullo del galoppino smorzato, per cui viene formato un anello di materiale; un sensore posizionato per rilevare la lunghezza di detto anello di materiale e atto a generare un segnale' di uscita rappresentativo della lunghezza di detto anello di materiale; un sensore dell'angolo di alimentazione posizionato per rilevare l’angolo di alimentazione della pressa di stampaggio e atto a generare un segnale rappresentativo della posizione della pressa; e un controllore collegato in modo da comunicare con detto sensore della lunghezza dell'anello e con detto sensore dell'angolo di alimentazione e collegato in modo controllabile con detto servomotore del galoppino smorzato e con detto servomotore del rullo di alimentazione del materiale, per cui detto anello di materiale viene mantenuto tra lunghezze massima e minima predeterminate.
17. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 16, in cui detto anello di materiale comprende un anello inferiore e un anello superiore di materiale.
18. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 17, in cui detto sensore della lunghezza dell'anello comprende un sensore della lunghezza dell’anello inferiore posizionato per rilevare la lunghezza di detto anello inferiore di materiale e atto a generare un segnale di uscita rappresentativo della lunghezza di detto anello di materiale e un sensore della lunghezza dell'anello superiore posizionato per rilevare la lunghezza di detto anello superiore di materiale e atto a generare un segnale di uscita rappresentativo della lunghezza di detto anello superiore di materiale.
19. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 16, comprendente inoltre un rullo raddrizzatore posizionato per ricevere il materiale bobinato da detto rullo di alimentazione del materiale e atto a inviare una quantità generalmente raddrizzata di materiale, detto rullo del galoppino smorzato essendo posizionato per ricevere detta quantità generalmente raddrizzata di materiale.
20. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 16. in cui il rullo di alimentazione del materiale è atto a far avanzare il materiale ad una velocità non nulla sostanzialmente costante verso detto rullo del galoppino smorzato.
21. - Sistema di avanzamento di materiale ad alta velocità secondo la rivendicazione 16, in cui detto rullo del galoppino smorzato è atto a mantenere una velocità sostanzialmente non nulla nell'avanzamento del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente.
22. - Sistema di avanzamento di materiale ad alta velocità secondo la rivendicazione 16, in cui il funzionamento della pressa di stampaggio è caratterizzato da una sequenza ripetitiva di un ciclo pressa seguito da un periodo di alimentazione, detto rullo del galoppino smorzato essendo atto a provvedere una accelerazione positiva di materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante una prima metà del periodo di alimentazione, una decelerazione del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante una seconda metà del periodo di alimentazione, e una velocità non nulla generalmente costante del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante il ciclo pressa, per cui viene smorzata la reazione del materiale all'avanzamento ad elevata velocità .
23. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 22, in cui detto dispositivo di alimentazione intermittente è atto a mantenere un avanzamento a velocità generalmente nulla del materiale verso la pressa di stampaggio durante il ciclo pressa e provvedere una accelerazione positiva molto elevata di materiale verso la pressa di stampaggio durante la prima metà del periodo di alimentazione ed una decelerazione molto elevata del materiale verso la pressa di stampaggio durante la seconda metà del periodo di alimentazione.
24. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 23, in cui dette accelerazione e decelerazione del materiale sul galoppino smorzato e dette accelerazione e decelerazione del materiale sul dispositivo di alimentazione intermittente sono generalmente cicliche.
25. Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 23, in cui dette acceleraz ione e decelerazione del materiale sul galoppino smorzato e dette accelerazione e decelerazione del materiale nel dispositivo di alimentazione intermittente producono un profilo di velocità generalmente sinusoidale. 26. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 16, in cui detto controllore è atto a regolare la quantità di smorzamento secondo una costante di smorzamento predefinita, in cui detti rulli di alimentazione del materiale, rulli del galoppino smorzato e il dispositivo di alimentazione intermittente sono caratterizzati da profili di velocità ottimi. 27. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 26, in cui detto controllore è atto a regolare detti profili di velocità, per cui l'errore risultante dal funzionamento della pressa viene efficacemente corretto . 28. - Sistema di avanzamento di materiale ad elevata velocità secondo la rivendicazione 26, in cui detto controllore è atto a regolare detta costante di smorzamento predeterminata, per cui detti profili di velocità vengono efficacemente adattati alle caratteristiche di funzionamento della pressa di stampaggio. 29. - Metodo per l'avanzamento ad elevata velocità di materiale bobinato da una alimentazione di materiale bobinato verso una pressa di stampaggio comprendente le operazioni di: alimentare materiale bobinato da un rullo di alimentazione del materiale bobinato; mescolare il materiale dal rullo di alimentazione attraverso una coppia di rulli di smorzamento e un dispositivo di alimentazione intermittente in modo da formare un anello inferiore di materiale tra il rullo di alimentazione e i rulli di smorzamento e un anello superiore di materiale tra i rulli di smorzamento e il dispositivo di alimentazione intermittente, e alimentare il materiale entro la pressa; rilevare la posizione degli anelli inferiore e superiore di materiale e la posizione della pressa e generare segnali rappresentativi di tale informazione; e ricevere ed elaborare l'informazione derivata dalla precedente operazione mediante l’impiego di un controllore elettronico e provvedere un segnale di controllo per azionare i rulli di smorzamento e il rullo di alimentazione in modo da minimizzare l’urto di reazione associato con l'avanzamento del materiale ad elevata velocità. 30. -- Metodo per l’avanzamento ad elevata velocità di materiale bobinato secondo la rivendicazione 29, in cui il funzionamento della pressa di stampaggio è caratterizzato da una sequenza ripetitiva di un ciclo pressa seguito da un periodo di alimentazione, comprendente inoltre l’operazione di mantenere un avanzamento a velocità sostanzialmente costante del materiale verso il rullo di alimentazione durante il funzionamento della pressa di stampaggio. 31. - Metodo per l ’avanzamento ad elevata velocità di materiale bobinato secondo la rivendicazione 30, comprendente inoltre l’operazione di mantenere una accelerazione positiva del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante una prima metà del periodo di alimentazione, una decelerazione del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante una seconda metà del periodo di alimentazione, ed una velocità non nulla generalmente costante del materiale verso detto dispositivo di alimentazione intermittente durante il ciclo pressa. 32. - Metodo per l’avanzamento ad elevata velocità di materiale bobinato secondo la rivendicazione 30, comprendente inoltre l’operazione di mantenere un avanzamento a velocità generalmente nulla del materiale verso la pressa di stampaggio durante il ciclo pressa e una accelerazione positiva molto elevata del materiale verso la pressa di stampaggio durante la prima metà del periodo di alimentazione e una decelerazione molto elevata del materiale verso la pressa di stampaggio durante la seconda metà del periodo di a1 imentazione . 33. - Metodo per l’avanzamento ad elevata velocità di materiale bobinato secondo la rivendicazione 32, comprendente inoltre l'operazione di mantenere cicliche l’accelerazione e la decelerazione del materiale sul galoppino smorzato e la accelerazione e la decelerazione del materiale nel dispositivo di a1imentazione intermittente . 34. - Metodo per l'avanzamento ad elevata velocità di materiale bobinato secondo la rivendicazione .32, comprendente inoltre l'operazione di mantenere l'accelerazione e la decelerazione del materiale sul galoppino smorzato e la accelerazione e decelerazione del materiale nel dispositivo di alimentazione intermittente in modo che risulti un profilo di velocità generalmente sinusoidale. 35. - Metodo per l’avanzamento ad elevata velocità di materiale bobinato secondo la rivendicazione 29, comprendente inoltre l'operazione di regolare la quantità-di smorzamento secondo una costante di smorzamento predeterminata esistente nel controllore, per cui detti rulli di alimentazione del materiale, rulli del galoppino smorzato e dispositivo di alimentazione intermittente sono caratterizzati da profili