Wie funktioniert eine Servopresse?

Erfahren Sie wie das Wegmesssystem funktioniert und welche Genauigkeit das Kraftmesssystem erreicht.

Ja, Zugmessungen sind möglich. Bei einigen Modellen kann die maximal zulässige Zugkraft jedoch kleiner als der Nennkraftbereich der Servopresse sein. Weitere Informationen entnehmen Sie bitte den Datenblättern. Für eine Kalibrierung des Zugaufnehmers wird ein Aufpreis verechnet.

Drift ist ein unerwünschter Effekt der Messkreise von piezoelektrischen Kraftsensoren. Die Erfassungsschaltung kompensiert kontinuierlich die vom Sensor abgegebenen Ladungen, auch wenn er keiner Kraft ausgesetzt ist. Ein Leckstrom ist möglich und erzeugt somit eine "Phantom"-Messung. Dieses Phänomen ist bei den meisten Anwendungen im Allgemeinen vernachlässigbar. Unsere Messelektroniken haben eine Drift von weniger als 1,5N/min.

Die numerische Steigung des Kraftsignals ist ein Signal, das von der UFM V5-Software in Echtzeit berechnet wird. Sie entspricht der mathematischen Ableitung des Kraft/ Positionssignals. Dieses Signal kann besonders nützlich sein, um schnelle Änderungen des Kraftsignals zu erkennen. Zum Beispiel: Werkzeugbruch, Einclipsen, Durchgang in einer Nut, usw.

Piezo-Kraftaufnehmer werden hauptsächlich in der Precision5-Baureihe und für externe Kraftaufnehmer eingesetzt. Sie haben eine hohe Steifigkeit und eine nahezu konstante Empfindlichkeit über einen weiten Kraftbereich. Das bedeutet, dass derselbe Sensor über mehrere Messbereiche kalibriert werden kann, ohne Messgenauigkeit zu verlieren. Es ist daher möglich, Kräfte von 50N mit einem Kraftaufnehmer zu messen, der bis zu 50kN einsetzbar ist. Diese Technologie ist etwas teurer, weil die Messelektronik komplex zu implementieren ist.

DMS-Kraftaufnehmer werden hauptsächlich in der Line5- und Klassik-Baureihe eingesetzt. Sie haben eine geringe Steifigkeit und sind weniger crashtolerant als Piezosensoren. Aufgrund der verwendeten Messtechnik ist es nicht möglich, einen solchen Sensor neu zu kalibrieren. Wenn ein Messbereich komplett neu justiert werden muss, muss entweder der Kraftsensor gewechselt oder wenn möglich ein externer Sensor verwendet werden. Diese Technologie ist bewährt und relativ kostengünstig.

Dies ist der proportionale Faktor zwischen der Kraft (auf den Sensor ausgeübt) und seinem Ausgangssignal. Der typische Wert für Piezo-Sensoren ist -4,1pC/N.

Dies ist ein Sonderfall des Einpressen auf Position. Es dient dazu, die Verformungseinflüsse der Teile zu kompensieren und einen sehr genauen Zusammenbau zu gewährleisten. Für iterative Operationen ist ein Tastkopf erforderlich. Beim ersten Durchlauf wird das Bauteil in der Regel etwas zu hoch positioniert, die Servopresse wird angehoben und mit dem Tastkopf eine Messung durchgeführt, um die beim zweiten Durchlauf vorzunehmenden Korrekturen zu bestimmen. Diese Operationen werden mehrmals wiederholt, bis die gewünschten Toleranzen erreicht sind.

Anwendungen für Einpressen auf Position

Das Newton (Symbol N) ist die internationale Einheit der Kraftmessung.

Einfach ausgedrückt entspricht 1N ca. 100gr oder 0,1kg.

1kg = 10N
10kg = 100N
100kg = 1'000N
1'000kg = 1t = 10'000N = 10kN
10'000kg = 10t = 100'000N = 100kN

Das Coulomb (Symbol C) ist die internationale Einheit der elektrischen Ladung. 1 Coulomb entspricht der Ladung, die während 1 Sekunde mit einer Stromintensität von 1A durch ein Leiter fliesst.

1C ist eine relative hohe Ladung. In unseren Anwendungen sind die Ladungswerte sehr niedrig. Dewegen wird sehr oft das Präfix "Pico" verwendet.

1pC = 10-12C

Diese Masseinheit bezieht sich auf die Empfindlichkeit von Piezo-Kraftaufnehmer.

Die Hüllkurve ermöglicht ein typisches Signalprofil mit einer oberen oder unteren Grenze oder beiden zu definieren. Wenn beispielsweise eine solche Kurve für das Kraft-/Positionssignal konfiguriert ist, überwacht die Pressensteuerung, dass das Kraft-/Positionssignal innerhalb der geforderten oberen und unteren Toleranzen bleibt. Wenn diese Toleranzen nicht eingehalten werden, wird das Teil von der Presse als schlecht deklariert (n.i.O).

Um hochgenaue Kraftmessungen durchführen zu können, müssen unter Umständen nichtlineare Effekte des Kraftaufnehmer-Ausgangssignals kompensiert werden. Dies wird durch eine optimale Verteilung der Kalibrierpunkte und die Durchführung einer Kennfeldkalibrierung auf 10-Punkte erreicht.

Bei einer 2-Punkt Kalibrierung wird die Messgenauigkeit innerhalb von ±1% des Nennkraftbereichs garantiert. Für eine Kennfeldkalibrierung auf 10-Punkten wird eine Messgenauigkeit von ±0,5% garantiert. Je nach Anwendung können diese Werte deutlich verbessert werden.

Beispiel 1: 2-Punkt-Kalibrierung

Nennkraft: 1'000N
Messgenauigkeit ±1%: ±10N

Beispiel 2: 10-Punkt-Kalibrierung

Nennkraft: 1'000N
Messgenauigkeit ±0,5%: ±5N 

Die Genauigkeit des Wegmesssystems beträgt im thermisch eingeschwungenen Zustand <0,01mm. Höhere Genauigkeiten sind auf Anfrage erhältlich.

Die Servopressen sind mit Direkt- oder Spielfreien-Antrieben ausgestattet. Die Wegmessung erfolgt direkt über den hochauflösenden Encoder an der Rückseite des Motors.

Triggerfunktionen sind Ereignisse, die nach bestimmten Bedingungen (Kraftbegrenzung, vorgegebene Position, usw.) ausgelöst werden. Sie ermöglichen eine sofortige Reaktion. Zum Beispiel, wenn eine Kraftgrenze überschritten wird, um die Bewegung der Presse zu stoppen und das Werkstück freizugeben. Die Trigger können für alle in der UFM V5-Software deklarierten Signale verwendet werden (Kraft, Position, externer Messtaster, Steigung, usw.).