Definition

Pressensteuerungen und Prozessüberwachungen dienen zur automatisierten Steuerung, Regelung, Überwachung und Ergebnisdokumentation von Einpresseinheiten bei Fügeprozessen durch Einpressen und Umformen. Die Steuerung generiert die Sollwerte und übernimmt dem jeweiligen Steuerungsmodus entsprechend die Regelung der Einpresseinheiten. Typische Steuerungsmodi sind Weg-Kraft, Kraft-Weg, Kraft über Zeit oder Weg über Zeit. In vielen Fällen ist eine schnelle und zerstörungsfreie Beurteilung der Qualität von Fügeverbindungen durch Einpressen oder Umformen nur durch Überwachung des Kraft-Weg-Verlaufs während des Fügeprozesses möglich. 
Bei manuellen Arbeitsplätzen ist die Pressensteuerung grundsätzlich mit der Sicherheitsüberwachung kombiniert. Gleichzeitig kann die Überwachung zum Schutz der Einpresstechnik, der Sensorik sowie der Werkstücke vor einer Zerstörung durch Überlastung dienen. 
Die Presseinheiten werden von der Steuerung über Stellglieder wie Ventile oder Stromrichter gesteuert. Eine Prozessüberwachung umfasst integrierte oder extern an den Einpresseinheiten bzw. den Presswerkzeugen angebrachten Kraft-Weg-Sensoren, eine Messdatenerfassung sowie eine programmierbare Steuer- und Bedieneinheit mit Software. Falls der gemessene Kraft-Weg-Verlauf oder die Zeit die vorgegebenen Sollwerte über- oder unterschreitet, wird die Verbindung als Schlechtteil bewertet und eine entsprechende Meldung ausgegeben.

Funktionsprinzip

Die Steuerung regelt den Einpressvorgang bezüglich der vorgegeben Parameter Kraft, Weg oder Zeit. Der Einpressvorgang lässt sich über die Vorgabe von Kraft-Weg, Weg-Kraft, Weg über Zeit oder Kraft über Zeit steuern. Die Sollwerte werden kontinuierlich vorgegeben. Pneumatische und hydraulische Einpresseinheiten werden von der Steuerung z. B. über die Ansteuerung von Ventilen geregelt, servoelektrische Presseinheiten über die Leistungsverstärker oder Stromrichter. 
Die Überwachungsbereiche werden über Fenster oder ein Hüllkurvenband mit oberem und unterem Toleranzband parametriert. Die Einpresseinheiten sind mit integrierten oder extern an den Presswerkzeugen angebrachten Sensoren ausgestattet. Als Kraftaufnehmer kommen z. B. DMS oder Piezosensoren, als Wegaufnehmer potentiometrische Sensoren, LVDT, inkrementale Winkel- und Weggeber etc. zum Einsatz, die über sensorspezifische Vorverstärker und eine Messwerterfassung an die Steuerung angeschlossen sind. So kann z. B. das Einfädeln der Fügeteile, der Kraft-Weg-Verlauf, die Hysterese sowie das Erreichen von Blockmaß und/oder Blockkraft erfasst werden. Die Messwerte werden von der Steuerung mit den vorparametrierten Sollwerten verglichen und die Einpresseinheiten entsprechend geregelt. Falls der gemessene Kraft-Weg-Verlauf außerhalb der durch Fenster oder Hüllkurven vorgegebenen Überwachungsbereiche verläuft, wird die Verbindung als Schlechtteil bewertet sowie z. B. ein NIO-Signal ausgegeben und der Pressenvorschub gestoppt. 
Manuelle Arbeitsplätze müssen grundsätzlich so abgesichert werden, dass sich die Einpresseinheit nicht bewegen darf, solange sich der Werker im Arbeitsraum der Presse befindet oder in diesen eingreift. Deswegen wird über die Steuerung z. B. mit Hilfe einer Zweihandbedienung oder durch Sicherheitslichtschranken kontrolliert, dass der Arbeitsraum frei ist, bevor die Presse bedient werden kann oder die Presse bei jedem manuellen Eingriff in den Arbeitsraum gestoppt wird.

Einsatzbereich

Der Einsatz von Pressensteuerungen und Prozessüberwachungen dient zur automatisierten Steuerung und Überwachung von automatischen oder manuellen Einpresssystemen. Bei Handarbeitsplätzen dient die Pressensteuerung stets auch als Sicherheitssteuerung, mit der ein manuelles Eingreifen während des Pressenbetriebs ausgeschlossen wird. Ein weiterer Einsatzbereich ist der Schutz der Einpress- und Messtechnik sowie der Werkstücke vor Zerstörung. Eine Prozessüberwachung ermöglicht die 100-%-Kontrolle bei der Herstellung von Fügeverbindungen, die Produktion in überwachter und dokumentierter Qualität sowie eine statistische Prozesssteuerung. 
Die Überwachungssysteme werden zur Herstellung von funktions- und sicherheitskritischen Verbindungen eingesetzt sowie typischerweise für bestimmte Fügeverfahren wie die Clinch-, Einpress- und Stanzverbindertechnik.