[发明专利]用于调节偏心压力机的冲程长度的安全控制装置和方法

说明书

本发明涉及用于调节偏心压力机(100)的冲程长度的安全控制装置(10)和方法，其中该偏心压力机(100)具有柱塞(102)，该柱塞通过连杆(104)由偏心系统(106)驱动，该偏心系统包括偏心轴(108)和偏心套筒(114)，偏心轴和偏心套筒可以彼此松开并可以随后彼此相对地旋转以用于调节冲程长度，其中控制装置(10)具有用于确定偏心轴(108)的旋转位置的编码器(12)和控制逻辑(10)，以便在至少一个第一旋转位置(BDC，TDC)产生第一开关信号。在此，该控制逻辑(10)被配置用于在调节冲程长度时自动地跟踪第一旋转位置(BDC，TDC)。

本发明涉及用于调节偏心压力机的冲程长度的安全控制装置和方法。

压力机被应用在形成板材的任何领域，通常应用在汽车领域或供应商，诸如那些洗衣机等外壳部件的供应商。在操作中，材料从前面被供应，并且该区域由光栅保护且有时进行机械保护。如果压力机自动工作，则防护装置确保没有人进入危险的邻近区域。在手动操作中，操作人员放入材料并开启压制过程。在向下运动期间，一旦检测到干预，光栅就会停止。在无危险的向上运动中，可以禁用(抑制(muting))光栅。特别手动的操作方式是设立压力机，在那里通过安全的双手电路(Zweihandschaltung)来进行控制，而其它的防护装置被禁用。

偏心压力机通常通过电动机和飞轮驱动，其中带有气动控制装置的组合的离合器(Kupplung)和制动器使偏心压力机移动和止动。偏心压力机的柱塞通过偏心系统的连杆上下移动，该偏心系统的偏心轴通过传动装置与飞轮相连。

偏心轴位于偏心套筒中。在操作期间，连接是形状配合的，并且偏心系统可以被视为一单元。为了调节偏心压力机的冲程长度，偏心轴被气动地或液压地从偏心套筒中松开并相对地旋转，使得偏心系统的长度得以改变。随后，重新连接偏心系统，其中由于形状配合这仅在一定的角度步长(Winkelschritten)中才有可能。

在压合周期(Presszykuls)中有三个与压力控制和安全措施相关的开关点。在启动新的冲程之前，至少在手动操作中，在上止点(TDC，Top Dead Center)处停止运动。随后，压力机必须最迟在跟踪点(SCC)处已经止动，否则在传动系中存在错误，并且出于安全考虑必须将压力机关断。在下止点(BDC，Bottom Dead Center)处实际的工作运动结束，为了进行后续的向上运动，可以禁用保护装置或光栅。

这三个开关点通常由机械的凸轮开关机构(Nockenschaltwerk)产生。其中，凸轮盘与偏心轴一起旋转，其凸轮在相应的旋转位置触发接触开关。

如果现在调节压力机的冲程长度，则这三个开关点BDC、SCC和TDC的位置也改变。因此，凸轮开关机构必须由机器操作员再次进行调整。这是繁琐的手动过程，特别是因为在通过梯子上升到压力机的上部部分之后或者甚至在拆卸壳体部件之后，通常难以接近凸轮开关机构。此外，开关点的调整还完全由机器操作员负责，而没有支持功能安全的工具。总的来说，该方法容易出错、耗时、效果不佳并且会带来事故风险。

在现有技术中还建议由旋转编码器来替代机械的凸轮开关机构，该旋转编码器监测偏心轴的旋转位置并在预定的旋转位置产生开关信号。但在这种情况下，却仍然需要在调节冲程长度后重置开关点。为此，必须手动地使压力机移动到事先界定的操作位置，以便在那里例如通过按压按钮示教相应的开关点。为此，通常选择开关点TDC或BDC。因此，成功地替代了机械的凸轮开关机构。然而，该方法仍然繁琐，并且安全仅掌握在机器操作员手中。

因此，本发明的任务在于，改进对偏心压力机的监测。