專利名稱：沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)以及用于控制沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)的方法
沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)以及用于控制沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)的方法本發(fā)明涉及一種沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)，帶有z軸驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)能夠在豎直方向上移動(dòng)的、能夠被刀具容納部容納的刀具，用于加工片狀工件。本發(fā)明還涉及一種用于控制這種沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)的方法。這種機(jī)器通常具有CNC控制裝置，用于控制Z軸驅(qū)動(dòng)裝置。該CNC控制裝置可以設(shè)置有接口用于至上級(jí)控制裝置的數(shù)據(jù)通道，尤其是至PLC控制裝置的數(shù)據(jù)通道，或者至X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的另外的CNC控制裝置的數(shù)據(jù)通道。借助X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置，將要加工的片狀工件相對(duì)于刀具在水平方向上、X/Y軸上移動(dòng)。片狀工件在此尤其是可以在水平平面上移動(dòng)。也可能的是，要加工的片狀工件帶狀地構(gòu)建，并且從盤繞物中解開。X軸驅(qū)動(dòng)裝置于是例如可以引起工件進(jìn)給，而Y軸驅(qū)動(dòng)裝置于是例如橫向于帶進(jìn)給將刀具在工件上移動(dòng)。在此，刀具容納部可以在加工片狀工件時(shí)在豎直運(yùn)動(dòng)期間由C驅(qū)動(dòng)裝置圍繞其豎直縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。已 知的是，為此設(shè)置有另外的CNC控制裝置，其除了 X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置之外還控制C驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)機(jī)器的實(shí)施形式，此外可以設(shè)置有T驅(qū)動(dòng)裝置，其用于從刀具庫或者刀具旋轉(zhuǎn)器中選擇多個(gè)刀具之一。如已經(jīng)提及的那樣，在已知的機(jī)器中，Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的CNC控制裝置獨(dú)立于X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置、C驅(qū)動(dòng)裝置以及必要時(shí)T驅(qū)動(dòng)裝置的另外的CNC控制裝置來構(gòu)建。與之關(guān)聯(lián)的是，對(duì)于Z軸驅(qū)動(dòng)裝置通常使用不同于其余驅(qū)動(dòng)裝置的另一驅(qū)動(dòng)技術(shù)。Z軸驅(qū)動(dòng)裝置通常由可施加液壓或者氣動(dòng)的活塞來形成，其設(shè)置有例如150kN至350kN的范圍中的比較高的沖壓力。為了能夠?qū)崿F(xiàn)Z軸驅(qū)動(dòng)裝置與其他驅(qū)動(dòng)裝置的時(shí)間上協(xié)調(diào)的控制，已知的是，在兩個(gè)CNC控制裝置之間設(shè)置數(shù)據(jù)通道，例如現(xiàn)場(chǎng)總線。通過該數(shù)據(jù)通道，例如對(duì)Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的CNC控制裝置提供參數(shù)，例如沖壓行程的上死點(diǎn)以及下死點(diǎn)的數(shù)據(jù)，或者用于更換刀具的位置。在此，在加工片狀工件期間，通常進(jìn)行主要關(guān)于離散的啟動(dòng)信號(hào)和確收信號(hào)的協(xié)調(diào)，其大多情況下以數(shù)字信號(hào)的形式存在。并不進(jìn)行用于提供軸同步的實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)交換。根據(jù)要使用的刀具的類型，會(huì)是需要的是，刀具在加工期間必須沿著其縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。尤其是當(dāng)?shù)毒呤锹菁y刀具時(shí)，其在向下移動(dòng)期間例如向右旋轉(zhuǎn)，并且在向上移動(dòng)期間又返回向左。于是，使用這種刀具需要同步地移動(dòng)C軸和Z軸。在其中C軸驅(qū)動(dòng)裝置和Z軸驅(qū)動(dòng)裝置被共同的CNC控制裝置控制的情況下，這種同步容易實(shí)現(xiàn)。如開頭所描述的那樣，然而在多個(gè)沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)的情況下設(shè)計(jì)的是，設(shè)置有兩個(gè)獨(dú)立的CNC控制裝置，一個(gè)CNC控制裝置針對(duì)Z軸，一個(gè)CNC控制裝置針對(duì)X/Y軸、C軸以及必要時(shí)的T軸。在這種情況中要設(shè)計(jì)的是，X/Y軸的CNC控制裝置通過合適的接口將C軸的位置實(shí)時(shí)地傳輸給Z軸的CNC控制裝置。Z軸的CNC控制裝置于是可以獨(dú)立地從C實(shí)際值中計(jì)算Z預(yù)定值。同樣可能的是，X/Y軸的CNC控制裝置直接計(jì)算必要的Z預(yù)定值，并且傳輸給Z軸的CNC控制裝置。在所提及的兩種情況中，要在兩個(gè)CNC控制裝置中設(shè)置有實(shí)時(shí)能力的接口。有實(shí)時(shí)能力的接口的特征在于，位置值等時(shí)地、即以相同時(shí)間間隔地、并且?guī)в凶銐蛐〉臅r(shí)間間隔地、在數(shù)毫秒或者毫秒的幾分之一的范圍中被傳輸。通常，不能制造這種所希望的接口，因?yàn)閮蓚€(gè)獨(dú)立的CNC控制裝置通常遇到技術(shù)限制，或者尤其是由于不同的制造商而并不具有合適的接口。因此本發(fā)明所基于的任務(wù)是，提供一種沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)，其中能夠以簡單的方式和方法來提供Z軸和C軸的同步移動(dòng)。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求I所述特征的沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)來解決。這種機(jī)器于是設(shè)計(jì)了，設(shè)置有角度傳感器用于檢測(cè)C驅(qū)動(dòng)裝置的角度信息，并且Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的CNC控制裝置構(gòu)建為使得其從角度信息確定Z預(yù)定值作為Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的指令參數(shù)。通過在C驅(qū)動(dòng)裝置上設(shè)置附加的角度傳感器，于是可以實(shí)時(shí)地追溯C驅(qū)動(dòng)裝置或者刀架的相應(yīng)位置，并且由此追溯刀具的位置，而為此并不需要使用來自其他CNC控制裝置的數(shù)據(jù)。就此而言可能的是，將Z軸驅(qū)動(dòng)裝置和C驅(qū)動(dòng)裝置在插補(bǔ)運(yùn)行(Interpolationsbetrieb)中、即同步地驅(qū)動(dòng)。如已經(jīng)提及的那樣，本發(fā)明的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是，為此不必動(dòng)用控制X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的其他CNC控制裝置的數(shù)據(jù)。Z預(yù)定值于是可以由Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的CNC控制裝置實(shí)時(shí)地從角度信息中計(jì)算。·
角度傳感器例如可以是遞增工作的旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其檢測(cè)C驅(qū)動(dòng)裝置的相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度。在此可能的是，C驅(qū)動(dòng)裝置具有馬達(dá)、傳動(dòng)線路、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或可轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具容納部，其中角度傳感器可以設(shè)置在馬達(dá)上、傳動(dòng)線路上、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上或可轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具容納部上。根據(jù)角度傳感器的位置，可以從檢測(cè)到的角度信息得到刀具、例如螺紋刀具的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。在此可能的是，CNC控制裝置構(gòu)建為使得其通過線性變換和預(yù)先給定的螺距或者非線性變換以及相應(yīng)的計(jì)算準(zhǔn)則或者表格來確定Z預(yù)定值。尤其是當(dāng)借助刀具來切割螺紋時(shí)，在考慮螺紋的要設(shè)計(jì)的螺距的情況下進(jìn)行線性變換。如已經(jīng)提及的那樣，該機(jī)器可以包括X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置，用于將片狀工件相對(duì)于刀具在水平方向上移動(dòng)，以及包括X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的另外的CNC控制裝置。在此要考慮的是，本發(fā)明也涉及如下沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)其并不包括這種X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置，然而設(shè)計(jì)用于與這種X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置共同作用。如開頭同樣提及的那樣，可能的是，設(shè)置有能夠由另外的CNC控制裝置控制的T軸驅(qū)動(dòng)裝置，用于從刀具庫或者刀具旋轉(zhuǎn)器中選擇多個(gè)刀具之一。這種構(gòu)型具有的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)設(shè)置有刀具庫或者刀具旋轉(zhuǎn)器時(shí)，也可以應(yīng)用本發(fā)明。本發(fā)明所基于的任務(wù)也通過一種具有權(quán)利要求6所述特征的方法來解決。該方法用于控制沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)，尤其是根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器，其中Z軸驅(qū)動(dòng)裝置被控制用于驅(qū)動(dòng)能夠在豎直方向上移動(dòng)的、能夠被刀具容納部容納的刀具，用于加工片狀工件，并且刀具容納部在此被C驅(qū)動(dòng)裝置圍繞其豎直縱軸線旋轉(zhuǎn)。該方法的特征在于，Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的控制根據(jù)C驅(qū)動(dòng)裝置的角度信息來進(jìn)行。在此尤其設(shè)計(jì)的是，從角度信息中確定Z預(yù)定值作為Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的指令參數(shù)。在此，角度信息尤其是由設(shè)置在C驅(qū)動(dòng)裝置上的角度傳感器檢測(cè)。Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的控制在此可以如開頭所描述的那樣通過CNC控制裝置進(jìn)行，并且角度信息形成CNC控制裝置的輸入量。同樣如開頭所提及的那樣，可能的是，C驅(qū)動(dòng)裝置的控制通過另外的CNC控制裝置進(jìn)行，其也控制X/Y驅(qū)動(dòng)裝置用于將片狀工件相對(duì)于刀具在水平方向上移動(dòng)。
此外，按照根據(jù)本發(fā)明的方法可以設(shè)計(jì)的是，在所述CNC控制裝置和另外的CNC控制裝置之間設(shè)置數(shù)據(jù)交換。如同樣已經(jīng)談及的那樣，可能的是，CNC控制裝置通過角度信息的線性或者非線性變換以及要設(shè)置的螺距來確定Z預(yù)定值。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和有利的構(gòu)型可以從下面的描述中得到，借助其進(jìn)一步描述和說明本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖
中示出了根據(jù)本發(fā)明的沖壓機(jī)10。沖壓機(jī)10包括Z軸驅(qū)動(dòng)裝置12用于驅(qū)動(dòng)能夠在豎直方向上移動(dòng)的、 能夠被刀具容納部14容納的刀具16。Z軸驅(qū)動(dòng)裝置12在此由CNC控制裝置18控制。CNC控制裝置18在此可以構(gòu)建為使得其還控制其他驅(qū)動(dòng)裝置。CNC控制裝置18通過數(shù)據(jù)通道20與上級(jí)的PLC控制裝置22連接。PLC控制裝置22與另外的CNC控制裝置24連接。在圖I中所示的實(shí)施例中，另外的CNC控制裝置24和PLC控制裝置22安置在一個(gè)殼體中。另外的CNC控制裝置24用于控制X軸驅(qū)動(dòng)裝置26以及Y軸驅(qū)動(dòng)裝置28。借助這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置26和28，將水平面中的要加工的片狀件30在X和Y方向上相應(yīng)地在Z軸驅(qū)動(dòng)裝置12之下或者關(guān)聯(lián)的刀具16之下定位。另外的CNC控制裝置24此外用于控制C驅(qū)動(dòng)裝置32，借助其可以將刀具保持器14或者刀具16圍繞其豎直的縱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。C驅(qū)動(dòng)裝置32在此尤其是包括馬達(dá)36以及傳動(dòng)線路38。 在C驅(qū)動(dòng)裝置上，尤其是在馬達(dá)36上、傳動(dòng)線路38上或者刀具容納部14上設(shè)置有角度傳感器40，其檢測(cè)C驅(qū)動(dòng)裝置32的角度信息。這些信息通過數(shù)據(jù)線路42輸送給CNC控制裝置18。CNC控制裝置18實(shí)時(shí)地從角度信息確定Z預(yù)定值作為Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的指令參數(shù)。Z軸驅(qū)動(dòng)裝置12的控制于是根據(jù)C驅(qū)動(dòng)裝置32的角度信息來進(jìn)行。通過在C驅(qū)動(dòng)裝置32上設(shè)置角度傳感器40并且將角度信息傳輸給CNC控制裝置18，可以用簡單的方式和方法實(shí)現(xiàn)C軸和Z軸的同步移動(dòng)，而為此無需來自另外的CNC控制裝置24或者PLC控制裝置22的信息。就此而言，可以提供一種獨(dú)立的系統(tǒng)，借助其根據(jù)C驅(qū)動(dòng)裝置32或者刀具容納部14或者刀具16的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)位置來提供使用Z軸。
權(quán)利要求
1.一種沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)，帶有Z軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)，用于驅(qū)動(dòng)能夠在豎直方向上移動(dòng)的、能夠被刀具容納部(14)容納的刀具(16)，用于加工片狀工件(30)；CNC控制裝置(18)，用于控制z軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)，其中刀具容納部(14)能夠在加工片狀工件(30)時(shí)在豎直運(yùn)動(dòng)期間由另外的CNC控制裝置(24)控制的C驅(qū)動(dòng)裝置(36)圍繞其豎直縱軸線(34)轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于，設(shè)置有角度傳感器(40)用于檢測(cè)C驅(qū)動(dòng)裝置(32)的角度信息，并且CNC控制裝置(18)構(gòu)建為使得其從角度信息確定Z預(yù)定值作為Z軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)的指令參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)，其特征在于，C驅(qū)動(dòng)裝置具有馬達(dá)(36),傳動(dòng)線路(38)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具容納部(14)，其中角度傳感器(40)設(shè)置在馬達(dá)(36)上、傳動(dòng)線路(38)上、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上或能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具容納部(14)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)，其特征在于，所述CNC控制裝置(18)構(gòu)建為使得其通過角度信息的線性變換或者非線性變換來確定Z預(yù)定值。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)，其特征在于，所述CNC控制裝置(18 )具有至上級(jí)控制裝置(22 )或者至所述另外的CNC控制裝置(24 )的接口。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)，其特征在于，所述另外的CNC控制裝置(24)也設(shè)計(jì)用于控制X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置(26，28)，用于將片狀工件(30)相對(duì)于刀具(16)在水平方向(X，Y)上移動(dòng)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)，其特征在于，所述沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)包括X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置(26，28)以及所述另外的CNC控制裝置(24)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)，其特征在于，設(shè)置有能夠由所述另外的CNC控制裝置(24)控制的T軸驅(qū)動(dòng)裝置，用于從刀具庫或者刀具旋轉(zhuǎn)器中選擇多個(gè)刀具之一。
8.一種用于控制沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)(10)、尤其是根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的機(jī)器的方法，其中Z軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)被控制用于驅(qū)動(dòng)能夠在豎直方向上移動(dòng)的、能夠被刀具容納部(14)容納的刀具(16)，用于加工片狀工件(30)，并且刀具容納部(14)在此被C驅(qū)動(dòng)裝置(32)圍繞其豎直縱軸線旋轉(zhuǎn)，其特征在于，Z軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)的控制根據(jù)C驅(qū)動(dòng)裝置(32)的角度信息來進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，從角度信息中確定Z預(yù)定值作為Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的指令參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，角度信息由設(shè)置在C驅(qū)動(dòng)裝置(32)上的角度傳感器(40)檢測(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、9或10所述的方法，其特征在于，Z軸驅(qū)動(dòng)裝置(12)的控制通過CNC控制裝置(18)進(jìn)行，并且角度信息形成CNC控制裝置(18)的輸入量。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11之一所述的方法，其特征在于，C驅(qū)動(dòng)裝置(32)的控制通過另外的CNC控制裝置(24)進(jìn)行，所述另外的CNC控制裝置也控制X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置(26，28)用于將片狀工件(30)相對(duì)于刀具(16)在水平方向上移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12之一所述的方法，其特征在于，在所述CNC控制裝置(18)和所述另外的CNC控制裝置(24)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13之一所述的方法，其特征在于，所述CNC控制裝置(18)通過角度信息的線性或者非線性變換來確定Z預(yù)定值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)，帶有Z軸驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)能夠在豎直方向上移動(dòng)的、能夠被刀具容納部容納的刀具，用于加工片狀工件；CNC控制裝置，用于控制Z軸驅(qū)動(dòng)裝置，其中CNC控制裝置設(shè)置有接口用于至上級(jí)控制裝置的數(shù)據(jù)通道，或者至X/Y軸驅(qū)動(dòng)裝置的另外的CNC控制裝置的數(shù)據(jù)通道，用于將片狀工件相對(duì)于刀具在水平方向(X，Y)上移動(dòng)，其中刀具容納部可以在加工片狀工件時(shí)在豎直運(yùn)動(dòng)期間由另外的CNC控制裝置控制的C驅(qū)動(dòng)裝置圍繞其豎直縱軸線(34)轉(zhuǎn)動(dòng)，由此設(shè)置有角度傳感器用于檢測(cè)C驅(qū)動(dòng)裝置的角度信息，并且CNC控制裝置構(gòu)建為使得其從角度信息確定Z預(yù)定值作為Z軸驅(qū)動(dòng)裝置的指令參數(shù)。本發(fā)明還涉及一種用于控制這種沖壓機(jī)和/或步?jīng)_機(jī)的方法。
文檔編號(hào)B23D36/00GK102958635SQ201180022968
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者伯特·布拉默 申請(qǐng)人:沃依特專利有限責(zé)任公司