Dynamische Nocken bei Werkzeugsteuerungen?
Wie funktionieren Dynamische Nocken?
Diese Frage wurde mir nun schon oft gestellt. Aus diesem Grund versuche ich die Dynamische Nocken in diesem Beitrag zu erklären. Ich gehe von einer Rundachse aus. Diese besteht aus einem Winkel von 0-359° und wird als geschlossener Kreis betrachtet. Im folgenden Beispiel wird eine bestimme Funktion bei 340° angesteuert. Dies geschieht ohne Dynamik bei jeder Geschwindigkeit der Achse immer bei 340°. Im nächsten Schritt wird nun eine zusätzliche Dynamik von 40ms programmiert. Aus der Tabelle können Sie ersehen, wie die Ansteuerung der Nocke sich nun verändert. Bei steigender Geschwindigkeit der Achse wird die Nocke früher angesteuert.
Dynamische Nocken
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Wozu wird diese Dynamik benötigt?
Ich gehe von einer mechanischen Exzenterpresse mit einer pneumatisch betriebener Kupplung-Brems Einheit (K/B-Einheit) aus. Um diese Presse zu Stillstand zu bringen, wird das Pneumatikventil abgeschaltet. Dadurch entweicht Luft aus der K/B Einheit und die Bremse fällt ein. Das Entweichen der Luft und Einfallen der Bremse benötigt immer die gleiche Zeit. Infolge dessen legt die Presse bei höherer Hubzahl einen längeren Weg zurück bis die Bremse aktiv ist. Das heisst, dass sie auch später zum Stillstand kommt. Weiterhin erhöhen sich mit steigender Geschwindigkeit die Masseverhältnisse quadratisch. Sie können dies mit dem Anhalteweg eines Autos vergleichen. Die Reaktionszeit des Fahrers ist immer gleich. Der Bremsweg erhöht sich mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Als folge hierfür muss der Fahrer des Fahrzeuges bei höheren Geschwindigkeiten eine grösseren Abstand zum Vordermann einhalten.
Zurück zur mechanischen Presse. Diese soll bei jeder Geschwindigkeit immer so abschalten, dass sie im oberen Totpunkt (OT) anhält. Dass heisst, je schneller sie läuft, desto früher erfolgt die Abschaltung. Dafür ist die die Dynamsiche Nocke für OT Abschaltung vorgesehen. Die Verhältnisse nicht bei jeder Presse gleich. Daher ist es schwierig eine Faustformel für die Programmierung der Dynamik anzugeben. Für den Anfang sind 20ms bestimmt ein guter Wert. Lassen Sie Presse dann mit verschieden Geschwindigkeiten laufen und ermitteln Sie so den richtigen Wert. Hält die Presse bei höheren Hubzahlen zu spät erhöhen Sie die Dynamik. Andernfalls bei zu frühem Stop die Dynamik verringern. Wichtig ist zunächst die Presse bei Einrichtgeschwindigkeit ohne Dynamik im OT anhalten zu lassen.
Informationen zu unserer Taktendeabschaltung gibt es auf dieser Seite.
Weitere Anwendungen für die Dynamik
Zeit und Wegverhältnisse sind bei anderen Anwendungen ebenfalls gleich. Zum Beispiel beim Ausblasen eines Teils. Dabei ist die Schaltzeit des Ventil immer gleich lang. Auch die Zeit den das ausgeblasene Teil für den Weg aus dem Werkzeug benötigt ist immer gleich lang. Um dies bei zeitkritischen Anwendungen auszugleichen wird ebenfalls die Dynamik verwendet. eine Weitere Anwendung wäre etwa die Ansteuerung eines Schiebers im Werkzeug.
So das wars zunächst zur Erklärung wie Dynamische Nocken funktionieren und wie sie zum Einsatz kommen. Ich freue mich über Kommentare und Anregungen.
Ihr
Gerd Zeller