用于控制具有可變傳動(dòng)比的壓力機(jī)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于控制壓力機(jī)的方法。本文中，壓力機(jī)以路徑相關(guān)的方式操作。 所述壓力機(jī)包括電驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其被設(shè)置成使壓頭沿行程方向在上反轉(zhuǎn)點(diǎn)和下反轉(zhuǎn)點(diǎn)之間來 回移動(dòng)。為了做到這點(diǎn)，所述電驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過壓力機(jī)傳動(dòng)裝置（presstransmission)與壓 頭運(yùn)動(dòng)親合。所述傳動(dòng)裝置具有可變傳動(dòng)比（variablegearratio)。所述可變傳動(dòng)比特 別是根據(jù)傳動(dòng)部分的位置或壓頭在其行程運(yùn)動(dòng)期間的位置而改變。例如，這樣的壓力機(jī)傳 動(dòng)裝置可以是偏心傳動(dòng)裝置或肘桿（toggle-lever)傳動(dòng)裝置。在這些傳動(dòng)裝置中，傳動(dòng)比 在下反轉(zhuǎn)點(diǎn)的區(qū)域中是非常高的，并且在算術(shù)上趨向無限大。
【背景技術(shù)】
[0002] 已經(jīng)知道包括電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的壓力機(jī)。例如，專利公開DE10 2010 006 120A1描 述了一種包括動(dòng)力輔助提取器和鉸鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)裝置的壓力機(jī)。參考這些壓力機(jī)，已經(jīng)建議了 設(shè)置形式為壓力墊的過載保護(hù)裝置。
[0003] 專利公開DE102007 026 727A1描述了一種具有動(dòng)力輔助電機(jī)的壓力機(jī)，其中， 例如，液壓墊能夠被設(shè)置為過載保護(hù)裝置。
[0004] 在用于促動(dòng)如從專利公開DE10 2005 040 263A1已知的壓力機(jī)的方法中，壓頭 驅(qū)動(dòng)裝置在其工作運(yùn)動(dòng)或其向上運(yùn)動(dòng)期間是位置控制的。在工具關(guān)閉的情況下，控制從位 置控制切換到轉(zhuǎn)矩控制或力控制。
[0005] 考慮到這點(diǎn)，本發(fā)明的目的可以被視為是對(duì)用于操作壓力機(jī)的改進(jìn)方法的建議， 所述方法可靠地避免過高的壓力，以防止對(duì)壓力機(jī)的損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 這個(gè)目的通過顯示出專利權(quán)利要求1的特征的方法來實(shí)現(xiàn)。
[0007] 如一開始所述，所述壓力機(jī)包括壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其具有至少一個(gè)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)以 及在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和壓頭之間建立運(yùn)動(dòng)耦合的壓力機(jī)傳動(dòng)裝置。所述壓頭能夠沿行程方向在上 反轉(zhuǎn)點(diǎn)和下反轉(zhuǎn)點(diǎn)之間來回移動(dòng)。
[0008] 參考根據(jù)本發(fā)明的方法，最初為所述壓力機(jī)指定也稱為公稱壓力（nominal pressingforce)的最大壓力。隨后，對(duì)于所述至少一個(gè)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)，位置相關(guān)（position相 關(guān)的）的最大轉(zhuǎn)矩根據(jù)所述最大壓力和可變傳動(dòng)比來確定。傳動(dòng)比是壓頭在其行程運(yùn)動(dòng)期 間的位置或?yàn)榭刂扑鰤毫C(jī)已指定的壓力角的函數(shù)。所述壓力角描述了壓頭從其上反轉(zhuǎn) 點(diǎn)到下反轉(zhuǎn)點(diǎn)中并且回到上反轉(zhuǎn)點(diǎn)的完整運(yùn)動(dòng)，其中，所述壓力角從0°改變到360°。根 據(jù)壓力機(jī)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，所述下反轉(zhuǎn)點(diǎn)可以與大約180°的壓力角相關(guān)聯(lián)。由于傳 動(dòng)比在壓頭的行程運(yùn)動(dòng)期間改變，所以所述最大轉(zhuǎn)矩根據(jù)行程位置或根據(jù)壓力角來指定。
[0009] 對(duì)于每個(gè)行程位置或?qū)τ诿總€(gè)壓力角，位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩描述了對(duì)電驅(qū)動(dòng)電機(jī) 而言為了在壓頭的行程運(yùn)動(dòng)的持續(xù)運(yùn)動(dòng)期間不超過所述最大壓力而一定不可超過的驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)矩。如果所述至少一個(gè)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過所述最大轉(zhuǎn)矩，據(jù)發(fā)現(xiàn)，在壓頭持續(xù)運(yùn) 動(dòng)并且驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用指定的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的情況下，所述最大壓力將會(huì)被超過。
[0010] 位置相關(guān)的變化的傳動(dòng)比和所述至少一個(gè)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的標(biāo)稱值是已 知的。這允許根據(jù)壓力角或壓頭位置來確定最大轉(zhuǎn)矩的進(jìn)展，所述最大轉(zhuǎn)矩在最大壓力被 超過之前被超過。例如，這可能在若干金屬板材被疏忽地放置到壓力機(jī)中時(shí)或在壓力機(jī)的 操作者錯(cuò)誤地執(zhí)行了行程調(diào)整（g卩，下反轉(zhuǎn)點(diǎn)的定位）時(shí)發(fā)生。如果驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過所述最大 轉(zhuǎn)矩，即，在最大壓力被超過之前及時(shí)檢測(cè)到危險(xiǎn)，并且可以啟動(dòng)合適的措施，以便安全地 防止對(duì)壓力機(jī)的任何損傷。優(yōu)選地，在位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩的確定中，還將考慮規(guī)定壓力機(jī) 的框架彈簧的至少一個(gè)參數(shù)。作為這樣做的結(jié)果，可以為每個(gè)壓力角或?yàn)槊總€(gè)壓頭位置確 定電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，所述最大轉(zhuǎn)矩當(dāng)被超過時(shí)指示在壓頭從上反轉(zhuǎn)點(diǎn)到下反轉(zhuǎn)點(diǎn)中 的持續(xù)行程運(yùn)動(dòng)期間，將預(yù)期超過所述最大壓力。
[0011] 例如，壓力機(jī)傳動(dòng)裝置可以包括偏心齒輪或肘形機(jī)構(gòu)（togglemechanism)。特別 地，所述壓力機(jī)傳動(dòng)裝置具有當(dāng)壓頭接近下反轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)增加的傳動(dòng)比。由于這種改變的傳動(dòng) 比，因此監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)矩是不夠的。不斷增加的傳動(dòng)比靠近下反轉(zhuǎn)點(diǎn)大大增加，并且在下反轉(zhuǎn) 點(diǎn)在算術(shù)上無窮大。因此，接近下反轉(zhuǎn)點(diǎn)，電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的極小的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)超過所述最大壓 力而言已足夠。由于這個(gè)原因，在位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩的確定中包括了壓力角或壓頭位置 (并且因此，傳動(dòng)裝置位置)，使得能夠有效地防止對(duì)壓力機(jī)的任何損傷。
[0012] 在優(yōu)選實(shí)施例中，為壓頭的整個(gè)行程或?yàn)樘幱?°和360°之間的每個(gè)壓力角指 定位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩。作為對(duì)其的替代方案，可能足夠的是，指定至少在直到到達(dá)下反 轉(zhuǎn)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的一個(gè)部段中壓頭從上反轉(zhuǎn)點(diǎn)到下反轉(zhuǎn)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)期間的公稱力路徑（nominal forcepath)內(nèi)的位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩。所述公稱力路徑沿行程方向測(cè)量可以具有幾毫米 一直到1厘米的壓頭運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度。
[0013] 有利的是，如果一旦發(fā)現(xiàn)存在超過最大轉(zhuǎn)矩的危險(xiǎn)，就降低所述至少一個(gè)電驅(qū)動(dòng) 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。超過最大轉(zhuǎn)矩的危險(xiǎn)被檢測(cè)到特別是因?yàn)樗鲋辽僖粋€(gè)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí) 際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于檢測(cè)到的位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩。例如，可以降低電機(jī)電流或可以完全將它 斷開。
[0014] 當(dāng)檢測(cè)到可能超過最大轉(zhuǎn)矩的危險(xiǎn)時(shí)，壓頭還能通過電驅(qū)動(dòng)電機(jī)主動(dòng)減速。例如， 為了這樣做，所述至少一個(gè)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以被切換到其發(fā)電機(jī)模式。可替代地或附加地，還 可以給所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供能，以產(chǎn)生制動(dòng)力。在這樣做時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以說是以如下 方式被供能，即：它試圖逆轉(zhuǎn)其旋轉(zhuǎn)方向，并且因此，產(chǎn)生作用在壓頭上的制動(dòng)力。
[0015] 如果驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過所述最大轉(zhuǎn)矩，則能夠使壓頭相對(duì)于其指定壓頭運(yùn)動(dòng)減速，并 且在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使其移動(dòng)到參考位置中。所述參考位置特別地是上反轉(zhuǎn)點(diǎn)。作為 這樣做的結(jié)果，使得壓力機(jī)處于限定的狀態(tài)。通過將壓頭提升到所述參考位置或上反轉(zhuǎn)位 置中，使得有可能接近工件。操作者能夠檢查構(gòu)成超過所述最大壓力的威脅的原因，并且消 除問題。
[0016] 在所述方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過所述位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)產(chǎn) 生光學(xué)和/或聲學(xué)的報(bào)警信號(hào)。
[0017] 此外，有利的是，如果考慮到在所述最大轉(zhuǎn)矩的確定期間發(fā)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變， 所述改變由壓頭的指定加速引起。根據(jù)存儲(chǔ)在壓力機(jī)控制裝置中的挺桿的運(yùn)動(dòng)特性，驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)矩的改變?cè)趬侯^的行程運(yùn)動(dòng)期間可能是必要的，以便使時(shí)間相關(guān)的或壓力角相關(guān)的位置 和/或壓頭的速度適應(yīng)于指定的標(biāo)稱值。任何速度改變（即，速度增加或速度減少）都被視 為壓頭的加速。例如，根據(jù)壓力機(jī)的成型（forming)任務(wù)，可以改變所述至少一個(gè)電驅(qū)動(dòng)電 機(jī)在行程期間的旋轉(zhuǎn)速度，以便在運(yùn)動(dòng)的指定部段中實(shí)現(xiàn)加速。然而，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的這些改變 不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生超過所述最大壓力的危險(xiǎn)，這是因?yàn)檫@些驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變引起了所述壓頭的 動(dòng)能的改變。因此，有利的是，考慮到由壓頭運(yùn)動(dòng)特性所規(guī)定的這樣的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變或在 位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩的確定中所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變。作為這樣做的結(jié)果，能夠提高所 述方法的精度，并且避免對(duì)發(fā)生的壓力的不精確評(píng)估。
[0018] 由于壓頭的加速而發(fā)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變是獨(dú)立于壓力機(jī)所執(zhí)行的成型工作而 發(fā)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩改變，所述改變能夠被納入考慮用于確定所述最大轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的這種 改變例如能夠基于指定的壓頭運(yùn)動(dòng)特性來確定。此壓頭運(yùn)動(dòng)特性例如能夠從壓力機(jī)方法的 模擬或從壓力機(jī)控制裝置獲得。
[0019] 附加地或可替代地，由于壓頭在行程期間的加速而發(fā)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變還能在 測(cè)試行程或空載行程期間確定。如所解釋的，這些改變能夠基于模擬或基于壓力機(jī)第一次 啟動(dòng)之前的空載行程借助于壓頭特性來確定。
[0020] 特別是在位置相關(guān)的最大轉(zhuǎn)矩的確定期間，除了由壓頭獨(dú)立于其成型工作的加速 引起的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的改變之外，還考慮到附加的行程數(shù)相關(guān)的參數(shù)。隨著行程數(shù)增加，壓頭的 加速也增加，這通過行程數(shù)相關(guān)的參數(shù)來納入考慮。因此，所述行程數(shù)相關(guān)的參數(shù)能夠形成 能夠與獨(dú)立于成型工作發(fā)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩改變相乘的因子。
【附圖說明】
[0021] 本發(fā)明的有利的實(shí)施例能夠由專利的從屬權(quán)利要求和說明書推斷。本說明書限于 本發(fā)明的基本特征。附圖將被用于補(bǔ)充參考。在下文中，參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的示例 性實(shí)施例。它們示出了： 圖1示出了類似壓力機(jī)的示例性實(shí)施例的框圖的示意圖； 圖2示出了壓力角和壓頭運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系的原理的示意圖； 圖3示出了壓力機(jī)的電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度以及所確定的公稱力路徑中的最大轉(zhuǎn)矩 的尚度不意性的不例性進(jìn)展；以及 圖4示出了電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度以及壓頭運(yùn)動(dòng)的按時(shí)間順序的進(jìn)展的高度示意性 的示例性表示。
[0022] 附圖標(biāo)記列表：