CN102958635B - 冲压机和/或步冲机以及用于控制冲压机和/或步冲机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冲压机和/或步冲机，带有：Z轴驱动装置，用于驱动能够在竖直方向上移动的、能够被刀具容纳部容纳的刀具，用于加工片状工件；CNC控制装置，用于控制Z轴驱动装置，CNC控制装置设置有接口用于至上级控制装置的数据通道，或者至X/Y轴驱动装置的另外的CNC控制装置的数据通道，用于将片状工件相对于刀具在水平方向(X，Y)上移动，刀具容纳部可以在加工片状工件时在竖直运动期间由另外的CNC控制装置控制的C驱动装置围绕其竖直纵轴线(34)转动，由此设置有角度传感器用于检测C驱动装置的角度信息，CNC控制装置构建为使得其从角度信息确定Z预定值作为Z轴驱动装置的指令参数。本发明还涉及一种用于控制这种冲压机和/或步冲机的方法。

Description

冲压机和/或步冲机以及用于控制冲压机和/或步冲机的方法
本发明涉及一种冲压机和/或步冲机，带有z轴驱动装置用于驱动能够在竖直方向上移动的、能够被刀具容纳部容纳的刀具，用于加工片状工件。本发明还涉及一种用于控制这种冲压机和/或步冲机的方法。
这种机器通常具有CNC控制装置，用于控制Z轴驱动装置。该CNC控制装置可以设置有接口用于至上级控制装置的数据通道，尤其是至PLC控制装置的数据通道，或者至X/Y轴驱动装置的另外的CNC控制装置的数据通道。借助X/Y轴驱动装置，将要加工的片状工件相对于刀具在水平方向上、X/Y轴上移动。片状工件在此尤其是可以在水平平面上移动。也可能的是，要加工的片状工件带状地构建，并且从盘绕物中解开。X轴驱动装置于是例如可以引起工件进给，而Y轴驱动装置于是例如横向于带进给将刀具在工件上移动。在此，刀具容纳部可以在加工片状工件时在竖直运动期间由C驱动装置围绕其竖直纵轴线转动。已知的是，为此设置有另外的CNC控制装置，其除了X/Y轴驱动装置之外还控制C驱动装置。
根据机器的实施形式，此外可以设置有T驱动装置，其用于从刀具库或者刀具旋转器中选择多个刀具之一。
如已经提及的那样，在已知的机器中，Z轴驱动装置的CNC控制装置独立于X/Y轴驱动装置、C驱动装置以及必要时T驱动装置的另外的CNC控制装置来构建。与之关联的是，对于Z轴驱动装置通常使用不同于其余驱动装置的另一驱动技术。Z轴驱动装置通常由可施加液压或者气动的活塞来形成，其设置有例如150kN至350kN的范围中的比较高的冲压力。为了能够实现Z轴驱动装置与其他驱动装置的时间上协调的控制，已知的是，在两个CNC控制装置之间设置数据通道，例如现场总线。通过该数据通道，例如对Z轴驱动装置的CNC控制装置提供参数，例如冲压行程的上死点以及下死点的数据，或者用于更换刀具的位置。在此，在加工片状工件期间，通常进行主要关于离散的启动信号和确收信号的协调，其大多情况下以数字信号的形式存在。并不进行用于提供轴同步的实时位置数据交换。
根据要使用的刀具的类型，会是需要的是，刀具在加工期间必须沿着其纵轴线转动。尤其是当刀具是螺纹刀具时，其在向下移动期间例如向右旋转，并且在向上移动期间又返回向左。于是，使用这种刀具需要同步地移动C轴和Z轴。
在其中C轴驱动装置和Z轴驱动装置被共同的CNC控制装置控制的情况下，这种同步容易实现。如开头所描述的那样，然而在多个冲压机和/或步冲机的情况下设计的是，设置有两个独立的CNC控制装置，一个CNC控制装置针对Z轴，一个CNC控制装置针对X/Y轴、C轴以及必要时的T轴。在这种情况中要设计的是，X/Y轴的CNC控制装置通过合适的接口将C轴的位置实时地传输给Z轴的CNC控制装置。Z轴的CNC控制装置于是可以独立地从C实际值中计算Z预定值。同样可能的是，X/Y轴的CNC控制装置直接计算必要的Z预定值，并且传输给Z轴的CNC控制装置。在所提及的两种情况中，要在两个CNC控制装置中设置有实时能力的接口。有实时能力的接口的特征在于，位置值等时地、即以相同时间间隔地、并且带有足够小的时间间隔地、在数毫秒或者毫秒的几分之一的范围中被传输。通常，不能制造这种所希望的接口，因为两个独立的CNC控制装置通常遇到技术限制，或者尤其是由于不同的制造商而并不具有合适的接口。
因此本发明所基于的任务是，提供一种冲压机和/或步冲机，其中能够以简单的方式和方法来提供Z轴和C轴的同步移动。
本发明提出了一种冲压机和/或步冲机，带有：Z轴驱动装置，用于驱动能够在竖直方向上移动的、能够被刀具容纳部容纳的刀具，用于加工片状工件；CNC控制装置，用于控制z轴驱动装置，其中刀具容纳部能够在加工片状工件时在竖直运动期间由另外的CNC控制装置控制的C驱动装置围绕其竖直纵轴线转动。这种机器设计了设置有角度传感器用于检测C驱动装置的角度信息，并且Z轴驱动装置的CNC控制装置构建为使得其从角度信息确定Z预定值作为Z轴驱动装置的指令参数。通过在C驱动装置上设置附加的角度传感器，于是可以实时地追溯C驱动装置或者刀架的相应位置，并且由此追溯刀具的位置，而为此并不需要使用来自其他CNC控制装置的数据。就此而言可能的是，将Z轴驱动装置和C驱动装置在插补运行(Interpolationsbetrieb)中、即同步地驱动。如已经提及的那样，本发明的一个特别的优点是，为此不必动用控制X/Y轴驱动装置的其他CNC控制装置的数据。Z预定值于是可以由Z轴驱动装置的CNC控制装置实时地从角度信息中计算。
角度传感器例如可以是递增工作的旋转角度传感器，其检测C驱动装置的相应的旋转角度。
在此可能的是，C驱动装置具有马达、传动线路、传动机构和/或可转动的刀具容纳部，其中角度传感器可以设置在马达上、传动线路上、传动机构上或可转动的刀具容纳部上。根据角度传感器的位置，可以从检测到的角度信息得到刀具、例如螺纹刀具的相应的转动位置。
在此可能的是，CNC控制装置构建为使得其通过线性变换和预先给定的螺距或者非线性变换以及相应的计算准则或者表格来确定Z预定值。尤其是当借助刀具来切割螺纹时，在考虑螺纹的要设计的螺距的情况下进行线性变换。
如已经提及的那样，该机器可以包括X/Y轴驱动装置，用于将片状工件相对于刀具在水平方向上移动，以及包括X/Y轴驱动装置的另外的CNC控制装置。在此要考虑的是，本发明也涉及如下冲压机和/或步冲机：其并不包括这种X/Y轴驱动装置，然而设计用于与这种X/Y轴驱动装置共同作用。
如开头同样提及的那样，可能的是，设置有能够由另外的CNC控制装置控制的T轴驱动装置，用于从刀具库或者刀具旋转器中选择多个刀具之一。这种构型具有的优点是，当设置有刀具库或者刀具旋转器时，也可以应用本发明。
本发明还提出了一种用于控制冲压机和/或步冲机，尤其是根据本发明的机器的方法，其中Z轴驱动装置被控制用于驱动能够在竖直方向上移动的、能够被刀具容纳部容纳的刀具，用于加工片状工件，并且刀具容纳部在此被C驱动装置围绕其竖直纵轴线旋转。该方法的特征在于，Z轴驱动装置的控制根据C驱动装置的角度信息来进行。在此尤其设计的是，从角度信息中确定Z预定值作为Z轴驱动装置的指令参数。
在此，角度信息尤其是由设置在C驱动装置上的角度传感器检测。Z轴驱动装置的控制在此可以如开头所描述的那样通过CNC控制装置进行，并且角度信息形成CNC控制装置的输入量。
同样如开头所提及的那样，可能的是，C驱动装置的控制通过另外的CNC控制装置进行，其也控制X/Y驱动装置用于将片状工件相对于刀具在水平方向上移动。
此外，按照根据本发明的方法可以设计的是，在所述CNC控制装置和另外的CNC控制装置之间设置数据交换。如同样已经谈及的那样，可能的是，CNC控制装置通过角度信息的线性或者非线性变换以及要设置的螺距来确定Z预定值。
本发明的其他优点和有利的构型可以从下面的描述中得到，借助其进一步描述和说明本发明的实施例。
在附图中示出了根据本发明的冲压机10。冲压机10包括Z轴驱动装置12用于驱动能够在竖直方向上移动的、能够被刀具容纳部14容纳的刀具16。Z轴驱动装置12在此由CNC控制装置18控制。CNC控制装置18在此可以构建为使得其还控制其他驱动装置。CNC控制装置18通过数据通道20与上级的PLC控制装置22连接。PLC控制装置22与另外的CNC控制装置24连接。在图1中所示的实施例中，另外的CNC控制装置24和PLC控制装置22安置在一个壳体中。
另外的CNC控制装置24用于控制X轴驱动装置26以及Y轴驱动装置28。借助这两个驱动装置26和28，将水平面中的要加工的片状件30在X和Y方向上相应地在Z轴驱动装置12之下或者关联的刀具16之下定位。另外的CNC控制装置24此外用于控制C驱动装置32，借助其可以将刀具保持器14或者刀具16围绕其竖直的纵轴线转动。C驱动装置32在此尤其是包括马达36以及传动线路38。
在C驱动装置上，尤其是在马达36上、传动线路38上或者刀具容纳部14上设置有角度传感器40，其检测C驱动装置32的角度信息。这些信息通过数据线路42输送给CNC控制装置18。CNC控制装置18实时地从角度信息确定Z预定值作为Z轴驱动装置的指令参数。Z轴驱动装置12的控制于是根据C驱动装置32的角度信息来进行。
通过在C驱动装置32上设置角度传感器40并且将角度信息传输给CNC控制装置18，可以用简单的方式和方法实现C轴和Z轴的同步移动，而为此无需来自另外的CNC控制装置24或者PLC控制装置22的信息。就此而言，可以提供一种独立的系统，借助其根据C驱动装置32或者刀具容纳部14或者刀具16的相应转动位置来提供使用Z轴。

Claims (14)

1.一种冲压机(10)，带有：Z轴驱动装置(12)，用于驱动能够在竖直方向上移动的、能够被刀具容纳部(14)容纳的刀具(16)，用于加工片状工件(30)；CNC控制装置(18)，用于控制z轴驱动装置(12)，其中刀具容纳部(14)能够在加工片状工件(30)时在竖直运动期间由另外的CNC控制装置(24)控制的C驱动装置(32)围绕其竖直纵轴线(34)转动，其特征在于，设置有角度传感器(40)用于检测C驱动装置(32)的角度信息，并且CNC控制装置(18)构建为使得其从角度信息确定Z预定值作为Z轴驱动装置(12)的指令参数。
2.根据权利要求1所述的冲压机(10)，其特征在于，C驱动装置具有马达(36)、传动线路(38)、传动机构和/或能够转动的刀具容纳部(14)，其中角度传感器(40)设置在马达(36)上、传动线路(38)上、传动机构上或能够转动的刀具容纳部(14)上。
3.根据权利要求1或2所述的冲压机(10)，其特征在于，所述CNC控制装置(18)构建为使得其通过角度信息的线性变换或者非线性变换来确定Z预定值。
4.根据权利要求1或2所述的冲压机(10)，其特征在于，所述CNC控制装置(18)具有至上级控制装置(22)或者至所述另外的CNC控制装置(24)的接口。
5.根据权利要求1或2所述的冲压机(10)，其特征在于，所述另外的CNC控制装置(24)也设计用于控制X/Y轴驱动装置(26，28)，用于将片状工件(30)相对于刀具(16)在水平方向(X，Y)上移动。
6.根据权利要求1或2所述的冲压机(10)，其特征在于，所述冲压机(10)包括X/Y轴驱动装置(26，28)。
7.根据权利要求1或2所述的冲压机(10)，其特征在于，设置有能够由所述另外的CNC控制装置(24)控制的T轴驱动装置，用于从刀具库或者刀具旋转器中选择多个刀具之一。
8.一种用于控制冲压机(10)的方法，其中Z轴驱动装置(12)被控制用于驱动能够在竖直方向上移动的、能够被刀具容纳部(14)容纳的刀具(16)，用于加工片状工件(30)，并且刀具容纳部(14)在此被C驱动装置(32)围绕其竖直纵轴线旋转，其特征在于，Z轴驱动装置(12)的控制根据C驱动装置(32)的角度信息来进行。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从角度信息中确定Z预定值作为Z轴驱动装置的指令参数。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，角度信息由设置在C驱动装置(32)上的角度传感器(40)检测。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，Z轴驱动装置(12)的控制通过CNC控制装置(18)进行，并且角度信息形成CNC控制装置(18)的输入量。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，C驱动装置(32)的控制通过另外的CNC控制装置(24)进行，所述另外的CNC控制装置也控制X/Y轴驱动装置(26，28)用于将片状工件(30)相对于刀具(16)在水平方向上移动。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述CNC控制装置(18)和所述另外的CNC控制装置(24)之间进行数据交换。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述CNC控制装置(18)通过角度信息的线性或者非线性变换来确定Z预定值。
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