專利名稱：制造模具拉條的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)用于陰模的拉條的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明也可應用在必須貼著邊緣切割帶材的其他領域。
背景技術：
美國專利No.6,233,309描述了能夠拆開與基座板銜接的切割刀。該切割刀以垂直于基座板的方向在基座板上的刀座周圍延伸。至少一條細長的橫向構件加固切割刀并且從刀座一端延伸到另一端。用可移動的緊固零件把橫向構件安裝在基座板上。然后可以把切割刀移離基座板并且重新固定。No.6,233,309專利所描述的切割刀沒有為各種各樣形狀的切割刀提供任何用于設計和生產(chǎn)拉條的裝置。在此完整引入美國專利No.6,233,309作為本說明書的參考。
因此，需要有更容易設計和生產(chǎn)用于模具的一些系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是對現(xiàn)有技術加以改進或者為現(xiàn)有技術提供實用的替換物。為設計或生產(chǎn)用于模具(die)的拉條或者為了設計或切割貼著邊界的帶材提供一些系統(tǒng)和方法也是本發(fā)明的目的。下面的內容是用來向讀者介紹本發(fā)明而不是用來限制本發(fā)明。本發(fā)明可以歸屬于在本資料中或者本資料的其他部分，例如在權利要求書中出現(xiàn)的元件或步驟的組合或者局部組合。
根據(jù)本發(fā)明的第一種狀況，提供生產(chǎn)用于含預定形狀陰模的拉條的一種系統(tǒng)，這種系統(tǒng)包括a)裝有關于陰模預定形狀信息的輸入文件；b)為從輸入文件和多個拉條參數(shù)產(chǎn)生輸出文件而用拉條程序配置的數(shù)據(jù)處理器，其中輸出文件包括關于拉條設計的信息；以及c)適用于生產(chǎn)拉條的一種拉條制造機，這種拉條制造機適合于與數(shù)據(jù)處理器通信，其中數(shù)據(jù)處理器適用于指令拉條制造機根據(jù)輸出文件中的信息來生產(chǎn)拉條。
根據(jù)本發(fā)明的第二種狀況，提供用帶材生產(chǎn)用于陰模的拉條的一種設備。這種設備包括a)用于承載帶材的基架；b)用于在第一方向上移動材料帶條的材料進料器；c)可在橫切材料帶條的第二方向上移動的切割工具；以及d)用于協(xié)調材料進料器和切割工具的移動以便在帶材中進行所希望的切割的控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第三種狀況，提供生產(chǎn)用于含預定形狀陰模的拉條的一種方法。這種方法包括a)向數(shù)據(jù)處理器提供輸入信息，輸入信息包括關于陰模預定形狀和拉條參數(shù)的信息；b)用數(shù)據(jù)處理器處理輸入信息以產(chǎn)生含有關于拉條設計信息的輸出文件；以及c)根據(jù)來自輸出文件的信息生產(chǎn)拉條。
根據(jù)本發(fā)明的第四種狀況，提供產(chǎn)生裝有關于用于含預定形狀陰模的拉條設計信息的輸出文件的一種方法。這種方法包括a)向數(shù)據(jù)處理器提供輸入信息，輸入信息包括關于陰模預定形狀和拉條參數(shù)的信息，拉條參數(shù)包括拉條寬度，從邊緣起始的拉條中心點，最小拉條間距和最大拉條間距；以及b)處理輸入文件和拉條參數(shù)以產(chǎn)生輸出文件，其中處理步驟包括i)繪制一對具有平行中心線并且位于從陰模最遠點起垂直到邊緣拉條中心線的從邊緣距離開始拉條中心點處的邊緣拉條，邊緣拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面；以及ii)如果邊緣拉條之間的距離大于最大拉條間距，則繪制具有與邊緣拉條平行的中心線并且在邊緣拉條之間多個彼此留有規(guī)則間隔的內部拉條，數(shù)量是使最小拉條間距和最大拉條間距之間彼此留有規(guī)則間距的最低數(shù)量，內部拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面。
根據(jù)本發(fā)明的第五種狀況，為產(chǎn)生含有用于預定形狀陰模的拉條設計信息的輸出文件而提供裝有在其上所記錄的計算機程序的一種計算機可讀媒體。計算機程序使計算機能夠執(zhí)行的步驟為a)存取關于陰模預定形狀的信息；b)存取與拉條定位在關的拉條參數(shù)，拉條參數(shù)包括拉條寬度、從邊緣開始拉條中心點，最小拉條間距和最大拉條間距；以及c)處理輸入文件和拉條參數(shù)以產(chǎn)生輸出文件，處理步驟包括；i)繪制一對具有平行中心線并且位于從陰模最遠點起垂直到邊緣拉條中心線的從邊緣距離開始拉條中心點處的邊緣拉條，邊緣拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面；和ii)如果邊緣拉條之間的距離大于最大拉條間距，則繪制具有與邊緣拉條平行的中心線并且在邊緣拉條之間多個彼此留有規(guī)則間隔的內部拉條，數(shù)量是使最小拉條間距和最大拉條間距之間彼此留有規(guī)則間隔的最低數(shù)量，內部拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面。


現(xiàn)在參閱下列附圖，將通過實施例描述本發(fā)明的一種或者更多種實施方式圖1是一種加固型切割沖膜的等角視圖。
圖2A一直到2F是所選擇的各種形狀沖模的平面圖；圖3是拉條制造系統(tǒng)的示意圖象；圖4是繼確定拉條的形狀和位置之后的一些步驟的流程圖；圖5在圖4步驟48內的分步驟的流程圖；圖6是拉條制造機的正面正視圖；圖7是拉條制造機的背面正視圖；圖8是拉條制造機的部分平面視圖；圖9是拉條制造機中的終端夾具的示意圖象；圖10是拉條制造機中的活塞裝置的示意圖象；
圖11是拉條制造機中的導向機械裝置的示意圖象；圖12、13和14是拉條制造機中的計算控制系統(tǒng)的示意圖象。
圖15是生產(chǎn)拉條方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1是切割沖模10的等角視圖。切割沖模10裝有用在其一側含刃口14的帶材構成的刀具12。以各種角度使刀具12彎曲成由刃口14的刀尖確定的封閉的預定形狀或模腔。刀具12一般是用鋼制造的。刃口14可以有這樣的各種不同類型的削面，以致于刃口14的刀尖可以在刀具12厚度的中心、偏向一個側面、或者在刀具12的一個邊緣上。刀具12可以有在其側面內的穿孔；在刃口14外面折切口刻紋，或者在非刃口外面的槽口切痕，隨用途而定。
沖模10還具有適合多種用途的拉條16。隨用途而定，這些用途可以包含下列中的一項或更多項(i)支撐刀具12或者有助于保持沖模形狀；(ii)使力從沖模10分布到基座板(未表示出)(iii)提供用于把沖模安裝在基座板上的裝置，以及(iv)提供用于把象切口器、穿孔器、戳或細長刀具之類零件安裝在沖模10上的裝置。
繼續(xù)參閱圖1，一般把拉條16放在受刀具12約束的區(qū)域內以免與安裝在同一基座板上的任何鄰接的沖模相干擾。拉條16一般用鋼制造并且在其端面與其他拉條16或者刀具12相焊接。拉條可以從帶材(也稱為原料)切得，把其端面切割成與刀具12的內表面或者把其安裝成使用焊接或者其他固定方法所要求的允許偏差范圍內的任何其他表面相匹配。在想使沖模10安裝得與基座板表面貼合無縫的情況中，就所示的沖模10而論，使拉條16與刀具12的非刃口貼合無縫安裝并且包含用于放入象螺絲之類緊固零件的孔眼18，以便把沖模10固定在基座板上。對于其他種類沖模來說，拉條可以放在不同的位置上。例如，對于將把刀具12埋入到基座板內的沖模來說，在把刀具12連續(xù)敲打到基座板內時，可以把拉條16放在刀具二條刀刃中間的刀尖上以便接觸基座板或者保持在基座板上面。刀具12也可以有刻痕20，也稱為標記刻痕，刻痕20例如用來在沖模10要切割的材料內構成準直標記或折疊標記?？毯?0可以如所示那樣僅僅部分地伸入刀具12或者可以延伸到刀具12的非刃口。如果刻痕20延伸通過拉條16的平面，則拉條16可能使刻痕輪廓線斷開，要不然可以把拉條16的位置調整到避開刻痕20。
圖2A到2F表示所選擇的各種形狀沖模10的平面圖。如圖所示，拉條能夠有各種各樣的構造形式和定位。例如，圖2A的沖模10a包含在刀具12a的內部表面之間延伸的拉條16a?？梢园驯硎咀罱咏鼪_模10a的左側面或右側面的拉條16a′稱為邊緣拉條?？梢园哑渌瓧l16a″稱為內部拉條。能夠把可以稱為支撐拉條的拉條16P例如通過焊接固定在其他拉條16之間。能夠把可以稱為連接頭拉帶的其他拉條16b例如通過焊接固定在刀具12a的內部表面和拉條16a之間。圖2B中的沖模10b包含互相平行延伸的一組拉條16c和不與拉條16c平行的附加拉條16d和16e。圖2c中的沖模10c包含支撐刀具12c的一組拉條16f和附加拉條16g，拉條16g可以稱為支架穿孔器22的橫向拉條。除穿孔器22外，橫向拉條16g可以把象切口器、戳或細長刀具之類零件固定在和刀具12有關的位置上。通過包含焊接、象裝配到拉條16中孔眼內的螺釘、夾子或壓片之類緊固構件的各種裝置可以把穿孔器22或其他零件安裝到拉條16。多條拉條16可以用來支撐大的穿孔器或其他零件。橫向拉條16g可以是僅為設置穿孔器或其他零件而提供的分立拉條或者可以是為了附帶執(zhí)行橫向拉條16g功能的其他目的而設置的拉條16。
在圖2A-C中所描述的沖模10和拉條16是具有大部分沖模10的特征的。然而，時常出現(xiàn)獨特形狀的沖模10，并且拉條可以使獨特形狀的沖模10堅固是其獨特形狀產(chǎn)生的原因。例如，圖2d中的沖模10d具有平行于一個方向的一組拉條16h和平行另一個方向的第二組拉條16i。二個方向各與一部分沖模10d的形狀相適應。雖然其他一些沖模可以有相互成其他一些角度的方向但是在沖模10d中二個方向通常是相互垂直的。圖2E中的沖模10e裝有一組以成倍恒定空白間距彼此隔開的拉條16j′和以不同間距彼此隔開的拉條16j″。使拉條16j″的位置調節(jié)成支撐在16j″側面內的刀具12f內但是不需要切割的內部拐角22。拉條16K也可增加加固沖模10e內的半島部分。圖2F中的沖模10f裝有在刀具12g里面形成象矩形之類閉合形狀的拉條16m和16l，它們全都可以稱為邊緣拉條。拉條或者連接頭帶條16n從拉條161延伸到刀具12g。拉條161也延伸到刀具12g但是能夠選擇只延延伸到拉條16m外面邊緣。在那樣的情況下，可以添加連接頭帶條來代替拉條161中無效的延長部分，并且形成或是在和拉條161的無效的延長部分相同的位置上與刀具12g連接或是在其他一些位置上與刀具12g連接?？梢栽黾宇~外的連接頭帶條160。在圖2F中所使用的拉條示意圖一般能夠描述成有在沖模10f內形成閉合形狀的一組拉條16和有延延伸到刀具12g的一組連接頭拉條16n、160以及161的延長部分。
在實踐中也可以出現(xiàn)除了圖2A一直到2F所示的形狀以外形狀的沖模10，為構成加固肋可以選擇，組合或者應用如在這些簡圖中的一個或更多個簡圖所描繪的拉條16。
圖3表示用于根據(jù)本發(fā)明具體實施方式
制造拉條的系統(tǒng)30。該系統(tǒng)包含任何可適用的數(shù)據(jù)處理器，例如執(zhí)行來自在其上裝入的拉條程序32(在下面詳細描述)的指令的計算機31。象鍵盤34a和驅動器34b之類輸入裝置，或者其他一些輸入裝置可供向計算機輸入文件33和可選擇地輸入拉條參數(shù)之用。含例如有關要切割一條或更多條拉條形狀信息的輸出文件35，可以從計算機31可選擇地經(jīng)由任何適用的通信網(wǎng)絡36與下面詳述描述的拉條制造機38(也稱之為設備)通信。拉條制造機38接收輸出文件，讀出確定要切割一條或更多條拉條16形狀的輸出文件和切割一條或更多條拉條16。換言之，可以選擇通過通信網(wǎng)絡36把輸出文件從計算機31輸出到打印機或繪圖儀39。打印機或繪圖儀39讀出輸出文件并且產(chǎn)生說明要切割一條或更多條拉條16形狀的圖樣。打印機或繪圖儀39也可以產(chǎn)生說明拉條16在要加固的沖模10中位置有助于沖模10以后組裝的圖樣。
現(xiàn)在參閱圖1、3，特別是參閱圖4，將描述運行拉條程序32的計算機31操作。
在步驟40時操作開始，在步驟40中輸入文件33被裝入到拉條程序32。輸入文件33包含關于要加固沖模10形狀的信息。為了裝入輸入文件33，用戶例如可以在驅動器34b上通篇瀏覽并且從現(xiàn)有文件中的一個或更多個文件夾選擇一個文件，或者另外擬定要裝入的文件。輸入文件33可以相當于制造或生產(chǎn)運行的條文并且可以含有大量在不同沖模的形狀方面的信息。
拉條程序32適用于以一種或更多種格式并且根據(jù)一個和多個協(xié)議讀出輸入文件33。例如，輸入文件可以是在用象AutoMesKInc供應的AutoCADTM之類裝有關于沖模形狀信息的分立繪制程序中建立的數(shù)據(jù)交換文件(DXF)文件。用幾條線段，例如相當于刃口14刀尖圍成的形狀的一些線段形成沖模形狀。
協(xié)議可以包含用于在DXF文件內制定或者格式信息的規(guī)則。例如，拉條程序可以要求使所有與沖模10形狀有關的數(shù)據(jù)標上與在文件中任何其他信息的組碼編號不同的組碼編碼。這樣就使拉條程序能夠從與其他沖模10或標題分程序、注解相關的信息或在文件內的其他信息中識別出并且分離出與沖模10形狀相關信息。在AutoCAbTM內制定的一些文件中，以上所述是通過把與沖模形狀相關的信息放入由BLOCK……ENDBLK圍成的BLOCK內來實現(xiàn)的。只要每個沖模包含在其自己的分程序內，則在輸入文件中就能夠包含多個沖模，并且如果需要使操作員能夠選擇感興趣的沖模10，則使ENTITIES部分能夠顯示所有的形狀。協(xié)議也包含有關要使用的標尺和單位的規(guī)則，例如標尺會是1∶1的，而所有的單位會是英寸。協(xié)議也可以包含禁止拉條程序不理解的任何類型形狀描述的規(guī)則，拉條程序可以包含例如在AutoCAR內的ARC或POLYLINE函數(shù)。換言之，為了避免需要對協(xié)議中這些版本的某些版本或全部版本編址而可以修改拉條程序32。例如，為了讀出ARC或POLYLINE函數(shù)并且使它們變換成一串線段而可以修改拉條程序32。
為了在執(zhí)行各種功能中輔助拉條程序32協(xié)議中也可以包含其他規(guī)則。例如，規(guī)則可以涉及關于沖模在分程序層內的信息結構。例如，在可以把關于穿孔器地址或者沖模其他內部特征的信息放入分立層時，沖模10的基本形狀或者其刃口14的刀尖可以包含在同一層上。這就使拉條程序32能夠查找出某些步驟所需要的信息并且從在用于沖模10的完整文件中裝有的其他信息中分離出所需要的信息。換言之，為了解答在協(xié)議中編址的版本或者給協(xié)議中編址的版本設分路可以修改拉條程序以致可以簡化協(xié)議。例如，為了包含象瀏覽輸入文件33以及識別沖模參數(shù)和所查出沖模參數(shù)內的特征，以至于不需要把信息設置在如以上所描述的分程序或層內的例行程序而可以修改拉條程序。
在步驟42中，在需要的時候變換輸入文件33。雖然把步驟42表示為一部分拉條程序32，但是分立程序也可以用來或是在文件輸入到拉條程序32以前或是在接收從拉條程序輸出的文件時候執(zhí)行變換。也可以把步驟42包含在選擇不從用戶輸入或者不向用戶報告的情況下自動運行的拉條程序32中的一個或更多個例行程序內。進一步，步驟42可以分為各種分步驟或者由一個或更多個分立程序或拉條程序32的子例行程序在整個過程內的其他適當位置上或者在整個過程內的分散位置上執(zhí)行的變換。
步驟42可以包含依照協(xié)議產(chǎn)生的輸入文件操作。例如，步驟42可以包含在輸入文件中在分程序間移動的信息，以便把有關沖模10形狀的所有信息放入用于各個沖模10的專用分程序。象POLYLINE之類非支撐形狀信息可以變換成一系列線段。
步驟42也可以包含簡化拉條程序32代替擴展協(xié)議或在整個過程以后要求的其他操作的工作的一些操作。例如，刻痕20可以包含在沖模10形狀內但不通過拉條16的平面。因此，不需要為切割拉條而清除刻痕20。步驟32不要求在協(xié)議中用刪除的刻痕制定輸入文件而是可以包含瀏覽用于刻痕20的輸入文件并且用線段代替刻痕20的變換例行程序。為了使刻痕20定位，刻痕移動例行程序對在技術要范圍內或者類似于技術要求的形狀搜索，刻痕移動例行程序可以由用戶輸入或者包含在用于刻痕20形狀的預先配置文件內。變換例行程序或程序也可以計算與刃口14刀尖有關的形狀信息的輸入文件，一般來說就是這樣的。由于刃口14刀尖可能偏離刀具12側面而會接觸到拉條16，因此必須估算出這種偏移。在沖模10內裝有用拉條16支撐的穿孔器或其他零件的場合下發(fā)生類似的偏移。例如，通過增大如偏移所要求那樣的內部尺寸可以在步驟42中計算出與這些內部零件有關的偏移。任選的是，可以在確定拉條的形狀以后執(zhí)行步驟42中的一些功能。例如，通過在確定拉條形狀以后調節(jié)拉條形狀可以計算出在環(huán)形刀具12側面和刃口14刃尖之間偏移。
在步驟44中，從輸入文件選擇要加固的沖模10。例如，通過瀏覽完所有沖模10顯示并選擇想要的沖模10、通過從相當于沖模10的字母數(shù)字標志表中選擇，或者通過另外顯示用于想要的沖模10的BLOCK編號能夠選擇專用沖模10。然后可以在屏幕上顯示所選擇的沖模10并且會問用戶確認選擇還是另作選擇。一旦為拉條而選擇完專用沖模10，初始化例行程序就清除任何以前的形狀信息并且可以清除適合的參數(shù)或者使適合的參數(shù)復位到系統(tǒng)設定數(shù)值。為了通過拉條程序中的其他例行程序更方便存取，從輸入文件復制代表所選擇的沖模的分程序。也可以把用于沖模10的名字或標志復制到拉條程序里的文件位置上。
在步驟46中，輸入與拉條16的數(shù)量和位置有關的參數(shù)。在選擇沖模10以后可以由用戶通過快速響應的鍵盤34a輸入這些拉條參數(shù)。通過其他一些方法，例如通過輸入?yún)?shù)文件或者把參數(shù)包含在通過拉條程序32提取的總輸入文件內。也可以在過程中的其他時間執(zhí)行步驟46，例如，在裝輸入文件以前。拉條參數(shù)能夠以確保拉條將合適并且足以滿足沖模10的預定用途而設計的預制定準則為基礎。為各種級別或類型沖模10的用途可以預確定一些拉條參數(shù)組。確定這種級別或類型的沖模10可以隨在沖模10幾何結構是否有穿孔器或其他內部特征和它們在何處定位、安裝沖模10的技術要求、在沖模10中使用的材料、在或者其他一些因數(shù)的情況下將使用沖模10的沖壓類型而定。因而，對于在類似的一些應用中將要使用的不同形狀沖模10來說，這些參數(shù)可以概括為生產(chǎn)合格的拉條16系統(tǒng)所需要的技術要求。換言之，例如，在要加固的大部分或者所有沖模10將具有類似的技術要求的場合下，可以確定一個拉條參數(shù)單組并且收錄在拉條程序內以使步驟46成為用戶無法察覺的拉條程序中一部分工作。進一步說，拉條程序能夠適用于再檢查沖模10并且根據(jù)一組以前輸入或者編程的拉條參數(shù)或是通過計算或是通過選擇來確定合適的裝接條參數(shù)。
拉條參數(shù)組是考慮到將用來確定拉條形狀和位置的方法的需要而選擇的。對于下面將要描述的方法來說，拉條參數(shù)如以下所述。

其他一些參數(shù)也可能是拉條程序32所要求的，并且能夠在與步驟46同一時間或者在其他適當時間輸入。例如，直接或者通過把用于刀具12的材料類型列入清單和裝有對不同材料偏移的程序參照表可以鍵入代表刃口14刀尖對刀具12側面偏移的一些參數(shù)。也可以以類似的方法鍵入代表切割點和穿孔器側面偏移或者沖模內部特征的一些參數(shù)。如果刻痕20將由拉條程序識別并且清除的話，那末可以鍵入代表刻痕20形狀的一些參數(shù)?？毯蹍?shù)可以包含形成刻痕20的一些線條其中一條線條的最小長度、刻痕20沿沖模周邊的最大長度、在刻痕20的第一側面和相鄰沖模10部分之間形成的最小角度或刻痕20的最小夾角。其他一些參數(shù)也可以用于其他一些步驟中的另外一些特征。例如，如果拉條程序32能夠檢測并且修正在沖模10成形中的不連續(xù)性，則為了對相鄰的未連接線段進行搜索可以精確測定半徑。另一個參數(shù)可以指示是否需要一些孔眼。各種參數(shù)可以在某一時刻全部鍵入或者可以在分散在整個總過程的多個時刻輸入一些參數(shù)。
在步驟48中，確定拉條的數(shù)量和位置。步驟48能夠分成圖5所示的各個分步驟。
現(xiàn)在參閱圖1、3和5，在步驟50時為沖模參數(shù)中的一些不連續(xù)性而核查沖模10。如果檢測出一些不連續(xù)性，則可以調用子例行程序對在精確測定半徑的范圍內相鄰未連接的線段進行搜索并且提供連接線段的方法。如果沒有發(fā)現(xiàn)相鄰未連接線段或者如果所提供的連接產(chǎn)生如屏幕上所顯示不令人滿意的效果，那末操作員可以終止這種程序。也可按照步驟42的部分步驟或者通過請求在輸入文件協(xié)議中的連續(xù)形狀來處理可能的不連續(xù)性。
在步驟52中，與沖模10有關的基準方向。雖然可以采用適合調整的其他一些基準方向，但是在以下的描述中，基準方向假定為水平面。為了調整沖模10取向，使沖模10的矩形輪廓線形成具有接近沖模10外邊緣的水平側面和垂直側面。沖模10完全能容納在矩形里，但是這種矩形不大于為完全容納沖模10所要求的矩形。然后以轉過一個特定轉動角的增量轉動沖模10。在每一角度上，形成一個新矩形并且測定新矩形面積面且存儲起來。在沖模10被轉過特定的轉動角度以后，比較每次轉動時的矩形面積并且使沖?；謴娃D動以致產(chǎn)生最小面積的矩形。在這場合下通過起草約定或者輸入?yún)f(xié)議可以完全自動執(zhí)行這個步驟，在輸入文件通常會使沖模10水平取向或者轉動范圍大到足以使人感到?jīng)_模10是隨機取向的。在操作人員參與的變動中，操作員可以一開始就使沖模10轉動到看來好像會得出最小矩形或者沖模10形狀特征允許或是垂直的或是水平的位置。然后可以如以上所述那樣通過一個更大的有限轉動范圍來執(zhí)行步驟52。一旦找到最小矩形，如果必要的話，就再轉動沖模10，以使最小面積矩形的最長邊是水平的。
在步驟54中，確定邊緣拉條16的位置和形狀。這是通過首先繪制二個特殊拉條寬度的拉條16來進行的。這些在離開沖模10上最左邊點和最右邊點的從邊緣距離起始的拉條中心上的邊緣拉條16中心線是垂直的并且是彼此留有間隔的。通過與沖模10的周邊交切來確定邊緣拉條16的端面形狀。然后確定每條邊緣拉條16外面邊緣的長度。如果任何一條邊緣拉條具有大于邊緣拉條額外支撐長度的外面邊緣，則重新定邊緣拉條的位置，如果在支撐距離上從沖模10的最左邊或最右邊邊緣合適時，以使其中心線處于從邊緣開始拉條中心。由于如在步驟58中所描述那樣(下面描述)可以增加連接頭拉條16，因此在超支撐距離時從邊緣開始拉條中心大于從邊緣距離開始拉條中心點。
在步驟56中，確定內部拉條16的數(shù)量、形狀和位置。為此，確定邊緣拉條16中心線之間的水平距離。把這段水平距離分割成產(chǎn)生在最大拉條間距和最小拉條間距之間彼此留有間隔的最少數(shù)量內部拉條16的多個等同部分。繪制其中心線垂直并且通過把水平距離分割成等同部分的分割點的一些內部拉條16。通過與沖模10參數(shù)交切來確定內部拉條16的端面形狀。
在步驟58中，確定一些連接頭拉條16的數(shù)量，形狀和位置。為此，確定位置在超支撐距離時從邊緣開始拉條中心的任一條邊緣拉條16的外邊緣長度。假定這樣的長度大于邊緣拉條額外支撐長度，則將設置連接頭拉條16。倘若如此，則用邊緣拉條額外支撐長度除這樣的長度并且把所得到的數(shù)值舍位成代表所要求的連接頭拉條16數(shù)量的一個整數(shù)。然后通過用這個整數(shù)除邊緣拉條16外部邊緣長度外加-來確定這些沿著邊緣拉條16的連接頭拉條16的位置。連接頭拉條16處于其中心線水平通過分割點的位置。每條連接頭16的一個端面切成正方形，通過與沖膜10周邊交切來確定另一端面形狀。
在步驟60中，確定一些支撐拉條16的數(shù)量，形狀和位置。為此，需要考慮每對相鄰豎向拉條16，將把內部拉條16按二對零件來考慮而把邊緣拉條16只按一對零件來考慮。就每對拉條16來說，確定左邊拉條16的右邊緣長度和右邊拉條16的左邊緣長度。如果任何一條邊緣大于內部拉條支撐長度，則將增加一些支撐拉條16。為了確定支撐拉條16的位置，把較長的邊緣除以內部拉條支撐長度并且把所得到數(shù)值舍位成代表那對豎向拉條16所要求的支撐拉條16數(shù)量的整數(shù)。然后把較長邊緣除以這個整數(shù)外加一并且增加以其中心線水平通過分割點的一些支撐拉條。每條支撐拉條16的端面具有正方形的斷面形狀。也可以使用設置支撐拉條的備用例行程序。例如，這種程序可以先向一對中的左邊拉條16的右邊緣提供支撐而然后檢查該對中的右邊拉條的左邊緣以確定是否還需要更多的支撐拉條16。
在步驟62中，確定一些橫向拉條的數(shù)量、位置和形狀。為此，核查裝有關于根據(jù)協(xié)議的穿孔器或其他內部零件的信息的輸入文件33內分層以確定是否有一些象這樣的零件。把任一種內部特征的最大尺寸加上任一種假定合適的偏移與拉條寬度作比較。對于內部特征小于拉條寬度來說，增加使其中心線沿任一條別的拉條16的最短垂直線或水平線取向的橫向拉條16。對于較大的內部特征來說，并排地形成二條或更多條拉條以構成所要求的寬度。對于非常大的內部特征來說，用戶可以在適當時候改進由程序確定的橫向加固。
在步驟64中，如果有需要的話，則自動把安裝孔18設置在與沖模10參數(shù)交切的拉條16末端上。在輸入?yún)?shù)傳遞到程序時，是否要有一些孔眼取決于沖模10的用途。拉條程序以下列的方法計算安裝孔18的方位(i)為把拉條16分成兩個半寬度而查找拉條的縱向中心線；(ii)對每個拉條半寬度查找垂直于拉條中心線通過最里面的半寬度交切沖模參數(shù)點的直線；和(iii)以從拉條16邊緣水平向內，從以上所述的直線垂直向內的拉條安裝距離設置安裝孔18。加工具有拉條安裝孔直徑的安裝孔18。如果拉條長度大于10″則安裝孔18也設置在拉條16的中心。如果拉條長度小于1.5″并且兩個端面都與沖模參數(shù)交切，則把兩個安裝孔18設置拉條16的中心區(qū)內。當完成拉條自動放置時，給拉條編號或者用別的方法識別拉條。
在步驟66中，用戶可以通過移動，添加或者刪除拉條16來改進加固。為此，在計算機31的屏幕上向用戶顯示加固情況。然后用戶可以用一些簡便的輸入裝置來添加，移動或者刪除拉條16。一旦重新安排或添加就重新給拉條16編號并且可以是一種其他拉條，即內部拉條的自動調整或者人工調整。在允許添加或移動拉條16以前，拉條程序32可以按照定位規(guī)則核查，例如下列規(guī)則(i)拉條16必須平放在沖模10內，(ii)拉條16不能放在預先有的拉條16范圍以內，(iii)拉條16端面不可以與另一拉條16和沖模10外部兩者交切，以及(iv)角型拉條16不能與其他拉條16重疊，等等?？梢园言诹硪焕瓧l16的另一邊添加水平拉條或者垂直拉條16的要求理解為對在直線內的多個拉條16的要求?？梢蕴砑永瓧l16，移動或者刪除一些拉條16以便達到如圖2B，2b、2E或2F所描述的效果。在所描述實施方式中用戶可以進行這些改變時，可以交替地調整程序以便達到同樣效果。
一種特殊情況的一個實施例是象L形狀沖模之類的一種沖模，這種沖模不適合在本方法中使用的矩形模式。可以把這樣的沖模當作是成分立的二個矩形區(qū)域，在每個區(qū)域中裝有平行于那個區(qū)域中的最小線度的一些拉條，為了設置L形狀沖模可以通過對效果良好的一些拉條16長度進行比較來改進拉條程序32，而且如果發(fā)現(xiàn)長度增量超過參數(shù)，則轉動用于在最后一條拉條上面面積的基準方向(在大的拉條長度增量之前)并且重新繪制用于那個面積的拉條。具有長的內部突起部或拐角的一些沖模在這些拐角處需要支撐。在這些沖模上的一些拉條必須配置成支撐內部拐角。在這樣的一些情況中，根據(jù)以上方法配置一些拉條，但是另一方面卻在拉條內沒有切口的情況下移動其中一條內部拉條，只要還符合最小和最大間距規(guī)則就一直到這條內部拉條支撐拐角為止。這也能夠用拉條程序32通過對這些特征搜索而然后使最近的拉條以很小步幅朝向特征移動直到支撐拐角來達到。然后，核查沖模參數(shù)以便確定是否已增大刀具12任何部分的未支撐長度以致于確定是否需要附加拉條。在所有四個側面上可以用使基座與沖模外側面連接的垂直連接頭拉條來加固大量具有大于8英寸的非常小尺度的矩形或正方形沖模。根據(jù)以上的方法應當使垂直連接頭拉條彼此留有間距。
再參閱圖1、3和4，按照步驟49中的輸出提供用于一種給定沖模10中的拉條16的形狀、數(shù)量和位置。這種輸出可以采用任何簡便方式。例如，這種輸出能夠是以適合于象拉條制造機38之類進一步處理的方式產(chǎn)生的輸出文件35。換言之，可以使拉條程序32產(chǎn)生的拉條情況，例如在拉條16的繪制文檔或打印圖樣或者加固了的沖模10的繪制文檔或打印圖樣中，直觀顯示。在輸出以前，如果以前沒有用程序編號的話，那末能夠以從左到右和從上到下的順序自動地給一些拉條16編號。
圖6-8表示優(yōu)選從帶材(沒有表示出)切割拉條16的拉條制造機38(也稱之為設備)。這種帶材一般是用鋼制造的。在從大約5/8到2英寸或更大的范圍內變動的各種寬度，在從大約1/8到1/4英寸的范圍內變動的各種厚度和在從大約8到16英尺的范圍可以任意選擇的長度適合于拉條的帶材可以獲得應用。每條帶條通常是直的，但是一般來說沿其在與帶條寬度垂直和并行的兩個平面內的長度有些彎曲。
拉條制造機38裝有支撐其各種部件的機架102。一部分機架102構成支撐一組進料帶條的加料器104。加料器104包含使加料器與一系列輥110構成的臺架108隔開的豎向擋板106。豎向擋板106從機架102懸掛下來并且向下延伸，但是不碰到加料器104的底部。構成豎向擋板106和加料器104底部之間的間隙以使單條帶材能夠滑過間隙而使余下的帶條保留在加料器104內。
把一系列活塞組合部件112安裝在機架102上而這對把材料帶條推壓到輥上來說是很實用的。
現(xiàn)在參閱圖6和圖10，活塞組合部件112裝有固定在活塞安裝托座120上的氣動氣缸118，而活塞安裝托座120用于把活塞組件112安裝在機架102上。氣缸118驅動活塞軸122在調節(jié)間隔裝置124內移動以使活塞軸122頂部保持在加料器104底部的平面內或者下面。對接裝置126在活塞軸122頂部上面突起一個高度使其能夠嚙合在加料器底部上的單條材料帶條而沒有接觸到第二條帶條。驅動氣動氣缸118使活塞軸122能夠伸出而使對接裝置126能夠把材料帶條推壓到輥110上。
再參閱圖6-8特別是參閱圖8，輥110裝有確定臺架108的基準邊緣以及防止把材料帶條推過基準邊緣的凸緣114。把一系列導向機械裝置116安裝在與基準邊緣相對的機床108另一邊緣上。
現(xiàn)在參閱圖6和11，導向機械裝置116裝有安裝在斜角塊130內的豎向輥128。用使豎向輥128傾向拉條制造機38面的偏向性把豎向輥128安裝在斜角塊130上。當材料帶條在臺架108上面時，豎向輥128對帶條邊緣施加壓力以使材料帶條傾向臺架108中輥110的凸緣114。然而，斜角塊130本身就通過彈簧安裝在導向底座132上，因此通過材料帶條的重量和活塞組合部件112把材料帶條從加料器104推壓到臺架108的壓力使斜角塊130向旁側跌落。在帶條在臺架108上以后斜角塊130向上返回使豎向輥128能夠接觸到帶條邊緣。盡管豎向輥128的移動范圍有限但是為了容納不同寬度的帶料，就在機架102上通過樞軸134安裝導向底座132?？梢詳Q動指旋螺136使導向底座132沿著樞軸134滑到適合于不同寬度帶條的位置。盡管帶材在材料寬度平面內的一些縱向彎曲但是豎向輥128的彈性偏置使帶材能夠保持帶材靠著臺架108的基準邊緣的狀態(tài)。
再參閱圖6-8尤其是參閱圖8，可以用二個夾具中的任何一個夾具保持在臺架108上的一條坯料帶條。第一個夾具是放在機床108前面的前夾具。
參閱圖6和9，前夾具138包含用于支撐前夾具138中的各個部件并且用于把前夾138安裝在機架102上的安裝托架140。前夾具器138還有一塊要切割的材料帶條可以靠著的耐磨板142。一對緊固滾軸144穿過耐磨板142并且安裝在夾具致動器146上。夾具致動器146在開動時使緊固滾軸144朝向耐磨板142行駛以使所夾持的材料帶條保持靠著耐磨板142。在松開時，緊固滾軸144使材料帶條能夠沿著耐磨板142滑動，但是可以調整到使材料帶條保持在耐磨板142附近，以抵銷往往引起頂離臺架108的材料帶條的材料帶條中的任何彎曲。使其中一個緊固滾軸144與指旋螺絲136相連接，以使緊固滾軸144之間的距離能夠變換到容納各種寬度的材料帶條。
再參閱圖6-8，第二個夾具是構成一部分材料進料器150的進料夾具148。進料夾具148是在啟動時使材料帶吸在臺架108上這樣的一種放在臺架108上面的電磁夾具。臺架108中的一些零件，尤其是輥110可以用象黃銅或青銅之類非含鐵材料制造，以便不干擾進料夾具148的運作。把進料夾具148固定在通過材料進料器螺桿154沿著導軌156線性地驅動的進料器臂桿152上。材料進料器螺桿154使進料夾具148能夠在二個方向上移動，使材料帶條沿著臺架108或是前進或是縮回，而其本身又是受進料伺服機構158以這樣的方式驅動的。導軌156保證進料夾具148以最小的偏差線性地移動。
在臺架108前面的切頭160包含切割室162，切割工具164和切割工具伺服機構166。切割室162封閉在要切割的帶材周圍的空間并且包含用于使少許大一些的材料直接落到容器(未表示出)的滑槽170。切割室162還包含用于與排氣單元172連接的排氣口174。切割工具164是等離子體炬，雖然也可以使用其他一些切割工具。用切割工具電源176給切割工具164供以電力。切割工具164在側面組合構件上是可移動的并且在切割工具伺服機構166上安裝成通過切割工具伺服機構166的運行，可以使切割工具164橫切由材料進料器150放在其下面的材料帶條的寬度移動。為了構成直角橫切帶材可以在選擇前夾具138夾持停留的材料帶條的情況下啟動切割工具伺服機構166。換言之，為了橫跨帶條寬度切割曲線線段或者一串直線線段可以同時啟動切割工具伺服機構166和進料伺服機構158。切割工具微調螺桿178能夠按照要求調整切割工具164在材料帶條上面的高度并且能夠允許隨著切割工具164自耗部分損耗定期調整這個高度。
拉條制造機38還裝有各種鄰近開關180和其他一些傳感器。例如，每個氣缸118裝有二個鄰近開關(未表示出)以確定是否每個氣缸118處于或是其向前狀態(tài)或其縮回狀態(tài)。在進料夾具148附近設置另一個鄰近開關180以確定材料是否在進料夾具148附近。在切割工具164附近設置另一個鄰近開關180以確定材料帶條是否是在切割工具164中心的已知偏離范圍內。在進料伺服機構158附近設置二個鄰近開關180。這些鄰近開關180其中一個表示材料進料器150是否處于代表進料伺服機構返回起始位置。另一個表示進料伺服機構是否過度超出其返回起始位置。把兩個以上鄰近開關(未表示出)設置在切割工具側面組合構件上并且確定切割工具伺服機構166是否處于其返回起始位置或者是否已過度移動。把另一個鄰接開關180設置在進料伺服機構158后面的臺架108上面，以表示是否在進料伺服機構158返回起始位置后面的臺架108上有材料帶條。例如，為了指出是否有起動氣缸118的充足空氣壓力或者為了表示是否已按壓應急用停止開關，也可以設置其他一些鄰接開關或傳感器。此外，還按起動拉條制造機38中的各種部件所需要的那樣設置各種導線和開關。例如，為了啟動或不啟動夾具致動器146，為了接通或關斷排氣單元，為了接通或關斷切割工具164，為了使氣缸118前進或縮回，和為了使進料夾具148嚙合或松開而設置一些開關。也可以提供其他一些控制。把以上所述的多個部件安置在控制柜182里面。
控制柜182還安置控制拉條制造機38的控制系統(tǒng)500中的一些部件。
現(xiàn)在參閱圖12-14?？刂葡到y(tǒng)500包含可編程邏輯控制器(PLC)502。PLC 502包括電源504、CPU 506，伺服機構控制器508、通信卡510、輸入控制器512和輸出控制器514。如果想要的話，可以使用多倍數(shù)的控制器或者通信卡。例如可以有二個伺服機構控制器508，每個伺服機構158、166一個控制器508。
通信卡510使PLC 502通過使用的網(wǎng)絡集線器518連接到局部區(qū)域網(wǎng)(LAN)516。LAN 516通信網(wǎng)絡集線器是以上所描述和圖3所例舉說明的通信網(wǎng)絡36的一種優(yōu)選實施方式。在一個實施方式中，LAN 516使用以太網(wǎng)協(xié)議，然而可以使用多個其他一些協(xié)議。
現(xiàn)在參閱圖3和12，計算機31指揮PLC 502的動作。計算機31優(yōu)選經(jīng)由LAN 516和網(wǎng)絡集線器518與PLC 502通信。計算機31適用于存儲或者接收描述沖模形狀的輸入文件33而且使拉條程序32處于運行狀態(tài)以產(chǎn)生描述為加固具體沖模所要求拉條的數(shù)量和形狀(如以上所詳細描述的那樣)的輸出文件35。
在一種替換實施方式中(未表示出)，可以把計算機31的一些功能分配給兩臺(或者更多臺)計算機。一臺計算機可以使拉條程序32處于運行狀態(tài)而第二臺計算機可以控制PLC 502，在這樣的實施例中，第二臺計算機可以包含裝有關于拉條形狀信息，例如給定沖模所要求的所有拉條形狀信息的輸出文件35數(shù)據(jù)庫。從第一臺計算機(拉條程序32處于運行狀態(tài))以任何適合的方式，例如經(jīng)由LAN 516，接收輸出文件。
參閱圖3和12，操作員操作計算機31選擇或產(chǎn)生有關于一條或更多條拉條形狀信息的輸出文件35。在一個實施方式中，輸出文件35裝有拉條制造機38為產(chǎn)生拉條所需要的全部信息。把輸出文件35下載到PLC 502。這樣的信息是以修改數(shù)據(jù)交換文件(DXF)的格式下載的。沒有在DXF格式內的其他一些文件也可以用來包含拉條制造機38切割拉條所需要的信息。然后PLC 502根據(jù)所下載的信息指揮拉條制造機38制造所要求的拉條。在計算機31與LAN 516連接時，計算機31可以從與LAN 516連接的任何其他裝置接收圖形或者向與LAN516連接的任何其他裝置發(fā)送圖形。
把計算機31和PLC 502配置成根據(jù)協(xié)議，確定把什么信息包含在DXF或者別的文件中，以及信息在文件中如何排序的。為了編制或者使用在可以包含如較早所述的運行程序32的文件中的信息，可能需要計算機31或者PLC 502或者兩者執(zhí)行某些數(shù)據(jù)處理操作，視協(xié)議和怎樣把信息輸入計算機31而定。對于可以使用的協(xié)議來說有多個選擇，那就隨用戶偏愛而定。在一個實施例中，下載到PLC 502的文件包含與拉條16有關選定的沖模10所需要的全部信息。這種信息包含要制作的拉條16的數(shù)量，每條拉條16的形狀和在每條拉條16中一些孔眼的位置。在文件中通過例如用于形成拉條16端面形狀的每條線段的頭和尾的X-Y座標、用于形成每條拉條16的一些孔眼18中心點和總長度的座標、一系列座標來規(guī)定每條拉條16的形狀。還可以包含象用于拉條16的材料帶條寬度、切割邊緣14和刀具12內表面之間距離、切割工具164進行切割的寬度或半徑以及孔眼半徑之類的各種參數(shù)。根據(jù)協(xié)議，計算機31，或者使用計算機31的操作員將確定是否一些刻痕20穿過拉條16平面而相應調整如在輸入文件中所描述的拉條16形狀。在輸入文件中將用它們中心點的位置表示孔眼18，但是孔眼直徑將作為參數(shù)。因此，PLC 502為考慮在指令伺服機構158、166切割各個孔眼18的過程中想要的每個孔眼18的中心和直徑，以及用切割工具164進行切割的半徑以確定所要求的切割工具164的路徑而執(zhí)行計算。將把每條拉條16的端面形狀設置為與沖模10的刃口14形狀相吻合的若干條線段。因而，計算機31可以要求變換原來以除了一系列線段以外的形式提供的拉條16或沖模形狀。PLC 502要求計算出在指令伺服機構158、166切割拉條16端面過程中在刃口14和刀具12內部之間的間距和切割工具164的切割半徑。換言之，計算機31可以要求預處理在文件中的信息以在把該文件下載到PLC 502以前說明這些差異的原因。還提供與拉條16其他一些特征有關的規(guī)則，例如解釋為什么要安裝穿孔器或其他也可以安裝在拉條16上的零件。協(xié)議還可以包含用于例如在分程序或一些分層中標記、定序或排列數(shù)據(jù)的一些規(guī)則，以致PLC 502可以查找并且提取與一些不同的拉條16有關的信息。協(xié)議還包含有關將使用的標度和單位、例如標度將為1∶1和所有單位將為英寸的一些規(guī)則。計算機31也可以配置成例如為檢驗并且修正在拉條16形狀中的不連續(xù)性、為一些不同的拉條16編號，或者為確定拉條16形狀，孔眼18位置或拉條16的其他一些狀況，根據(jù)象描述沖模10的信息之類其他信息，例如通過如較早所描述的運行程序32來提供輸入文件的其他預處理。
計算機31也可以用來人工控制拉條制造機38。對于人工控制來說，計算機31向操作員提供可以觀察到由圖13所示的一些輸入和其他一些系統(tǒng)性能指示器所提供的信息的接口。計算機31也使操作員能夠直接操作指揮圖13中的伺服機構158、166或者圖14所示的各自的輸出。例如，為選擇離返回起始位置的距離和圖14所示的一些輸出以及其他可以接通或關斷、前進或縮回、嚙合或松開、啟動和非啟動而可以使伺服機構158、166返回原位或者移動伺服機構158、166。計算機31也允許操作員能夠鍵入可以超越或者修改在PLC 502上的自動功能的命令。例如，操作員可以使PLC 502或重新置位或響應告警執(zhí)行正在進行的運作停止、暫停或復位操作。計算機31把操作員鍵入的這些不同命令變換成指揮PLC 502的一些信號。計算機31還可以提供或改變存儲在PLC 502內的各種機械控制參數(shù)。這些參數(shù)可以包含象用于伺服機構158、166的行程極限或所希望的伺服機構速度之類的項目。這些參數(shù)也可以包含象在切割工具164附近的鄰近開關180和切割工具164進行切割的中心之間或者安置鄰近開關180的切割工具164和機床108的基準邊緣之間的間距之類的各種偏離。PLC 502用這些偏離來把來自鄰近開關180的信息變換成有關正在切割的材料帶條、切割工具164或進料夾具148的實際位置的信息。
再參閱圖12，現(xiàn)在將更詳細討論PLC 502的每個部件。電源504提供用于PLC 502的電力。CPU 506控制PLC 502中的所有處理。伺服機構控制器508控制切割工具伺服機構166和進料伺服機構158。切割工具伺服機構166使切割工具164前進或縮回而進料伺服機構158使材料進料器150前進或縮回。通信卡510使PLC 502與網(wǎng)絡集線器518連接而因此控制計算機31。輸入控制器512控制多個如圖13所示的輸入裝置。每個輸入裝置確定拉條制造機38中的一種部件的狀況。這個輸入端包含在圖13內虛線矩形中組合在一起的大量如上所述的鄰近開關180。其他輸入端包含空氣壓力開關522和主控繼電器應急停止信號按鈕524?？諝鈮毫﹂_關522確定空氣壓是否足以運作氣缸118或者靠壓縮空氣驅動的任何其他拉條機38部件。主控停止信號按鈕524檢測操作員是否按壓了應急停止信號按鈕，倘若如此，則切斷機器38的電源?？梢匀缢Ｍ哪菢犹砑悠渌恍┹斎攵?。
輸出控制器514控制機器38中的各種部件，如圖14所示。一般是通過沒有表示出的各種輔助部件來控制這些部件。例如，夾具致動器146、排氣單元174、切割工具164和進料夾具148全部是用電力驅動的。輸出控制器514通過各種開關或繼電器控制這些部件。氣缸118是靠壓縮空氣驅動的而輸出控制器514通過適當組合象繼電器、螺線管和閥門之類部件來控制氣缸118。為了提供其他一些功能可以添加其他一些控制。例如，為了在所切割的每條拉條的商標上印一部分號碼或者一串號碼可以添加印刷機或者為了在一些拉條離開機器38以前清除這些拉條可以添加清除器。也可以在切割拉條以前清除和貼商標。
圖15表示控制系統(tǒng)500執(zhí)行的切割過程600。在步驟602中，使控制系統(tǒng)500和拉條制造機38初始化。這個步驟包含使控制系統(tǒng)500和拉條制造機38隨時可以啟動的各個子步驟。例如，使伺服機構158和166返回起始位置以及為確定材料帶條在機床108上面是否其前邊緣在切割工具164下面，通信鏈路是否打開和拉條制造機38是否待命啟動而進行核查。為克服一些初期的故障而執(zhí)行一些步驟，例如，如果在臺架108上什么也沒有，則可以裝入一條材料帶條或者可以使臺架108上的材料帶條向前移動至少一段最小空隙距離以使其前面邊緣處于切割工具164下面。
在步驟604中，PLC 502等待要下載的輸出文件35。一旦接收文件，處理過程就轉到折取有關拉條16的信息，可以是要切割的第一拉條16或者下一條拉條16的信息的步驟606。如果在是計算機31輸出文件35的PLC 502輸入文件內包含多個拉條16，則PLC 502會設立索引來記錄或計算要切割的拉條總數(shù)量。計數(shù)器使PLC 502能夠確定在下面將描述的步驟620時是否需要切割更多拉條。
在步驟608中，核查材料進料器150的位置以便查看材料進料器150是否在材料帶條頂部上面和為切割下一條拉條16切割工具164離得是否足夠遠。如果兩個條件都不滿足，則處理過程轉到步驟622，在步驟622中使材料進料器150向后移動到切割工具164前面一段至少和要切割的拉條16外加最小操作空隙的總長度一樣長的距離。為了移動材料進料器150，首先使前面夾具138嚙合并且使進料夾具148松開因此材料帶條不會移動。然后啟動材料進料器158使材料進料器150向后移動。在步驟624中，進行核查，查看材料進料器150是否能夠保障足以滿足用于下一條拉條16的帶材。這種核查可以包含監(jiān)控確定材料進料器150是否越過了鄰近傳感器180。如果操作員試圖切割大于材料進料器150的最大行程，小于材料進料器150的操作空隙的拉條，則可能出現(xiàn)多余行程。這種可能性也可以通過裝有的計算機31或者PLC 502在試圖切割這種拉條以前核查用于超長度的一些拉條16來避免。
換言之，控制系統(tǒng)500可以適用于通過使材料進料器150能夠在切割單條拉條16時其本身相對于正被切割的帶條重新定位來切割一些較大的拉條16。在本實施方式中，在為拉條16而進行所有切割的時候材料進料器150使要切割的帶條保持在僅有的一個位置上。
為了查看材料是否被夾持也對在進料夾具148近旁的鄰近傳感器180進行核查。如果在臺架108上用于要切割拉條16的材料帶條太短，那就不會露出材料。在這樣的情況下，過程進行到從臺架108擠出現(xiàn)存材料并且放入新的材料條的步驟626和628?？梢杂蓹C警的操作員通過計算機31執(zhí)行帶條太短的步驟626。然后操作員重新移動材料帶條和然后通過計算機31鍵入指示過程可以進入到步驟626的指令。
換言之，步驟626和628可以自動執(zhí)行。移動用于自動過程的材料進料器150以致能夠抓住接近的帶條后面邊緣。松開前面夾具138，擰開進料夾具148，然后使材料進料器150移動到其最遠的前進行程界限。這就使材料帶條移動到在要裝入新帶條的前面的位置。然后合上前面夾具138，打開進料夾具148和材料進料器150返回到其返回起始位置。使氣缸118前進到把新帶條推壓到臺架108上。閉合在新帶條上的進料夾具148并且縮回氣缸118。鄰近開關180按照要求核查所有氣缸前進和縮回的檢驗。然后如果新帶條在也抓住通過切割室162前面的老帶條的切割工具164下面，則通過預置足以放下前面邊緣的距離來使材料進料器150向前移動。
在步驟608中，為了保證在切割期間移動鋼制品時不會碰到前后行程界限也要核查材料進料器150的現(xiàn)有位置。就這樣的核查來說，把所切割的頭部的頂點對頂點距離增加到材料進料器150的現(xiàn)有位置和所核查的結果以便保證不會碰到材料進料器150的界限。如果會碰到，則移動材料進料器150而沒有按照要求移動進料坯料，以便可以進行切割而不需要在切割的中途使材料進料器150相對于進料重新定位。
在滿足了在步驟608中的一些核查的條件時，過程進行到步驟610。在步驟610中切割拉條16的頭部或前面邊緣。為了切割，PLC 502產(chǎn)生伺服機構158、166的切割斷面圖和指令陣列。使伺服機構158、166移動到斷面圖中的第一座標系。然后接通切割工具164和伺服機構158、166通過它們的簡要表傳動而運行。然后關斷切割工具164。
在步驟612和614中，控制系統(tǒng)500核查是否需要孔眼18，倘若如此的話，就切割孔眼18。為了方便核查是否有一些要切割的孔眼，PLC 502對要切割孔眼的總數(shù)加注解并且在切割每個孔眼18時保持計數(shù)器。以與在切割拉條16中的頭部方面所描述的類似方式切割每個孔眼18。在切割完所有孔眼18時，過程進入到步驟616，在步驟616中以類似如何切割拉條16頭部的方式切割拉條16尾部。隨著切割尾部，拉條16通過切割室162的前面掉下。
在切割拉條16以后，使材料進料器向前移動足以保證可以切割下一條拉條16頭部的空隙距離?？障毒嚯x用切割工具164進行切割的寬度計算。空隙距離也要計算在最后一條拉條上切割的尾部可能朝切割的末端方向向前延伸和從臺架108的基準邊緣向后延伸的可能性。在這樣的情況下，材料的總體寬度不處于切割工具164的行程途徑之下并且在切割工具164近旁的鄰近傳感器180不可能為排除這個問題而用來確定帶條需要送進多少。
盡管不可能提供空隙距離但是在協(xié)議和引起問題的一些拉條中可以設置空隙距離。換言之，在輸入文件中拉條16總長度信息可以用來確定每條拉條的空隙。用另一種替換方法，計算機31可以把拉條16的頭部和尾部切割形狀作比較，并且在考慮切割寬度的情況下確定用于材料進料器150在步驟618中移動的距離而且把這種距離計入輸入文件。在這樣的方法中，由于在一條拉條16的尾部具有與下一條要切拉條16的頭部類似的形狀的一些情況中PLC 520可以減少空隙距離從而節(jié)省帶材。
在步驟618以后，過程轉入步驟620，在步驟620中，為查看是否有更多拉條要切割而查閱索引，倘若如此，則過程就返回步驟606，倘若不是如此，則過程返回步驟604。因而過程是連續(xù)的，但是當操作員完成切割拉條時操作員可以通過計算機31終止過程。
雖然參照某些具體實施方式
描述了本發(fā)明，但是能夠進行各種各樣變換而沒有脫離如在下面權利要求書中所描述本發(fā)明的精神和范圍。特別是，除了沒有限制外，可以修改程序32，可以使用一些其他形式切割器，一些變換型系統(tǒng)可以用來移動材料帶條和切割器，可以改變機器的配置，可以使用不同類型夾具、致動器、導軌或活塞組合裝置，其他一些部件可以替換適合于執(zhí)行同樣任務的部件，可以改變協(xié)議和可以變換所執(zhí)行步驟次序。進一步，雖然描述了在制造用于沖模的拉條中使用的一些系統(tǒng)和方法，但是在設計或切割與邊界吻合的一條帶條坯料的其他一些情況中可以修改或使用它們，或它們中的一些部分。
權利要求
1.一種生產(chǎn)用于具有預定形狀陰模的拉條的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括a)有關于陰模預定形狀信息的輸入文件；b)依據(jù)拉條程序從輸入文件和多個拉條參數(shù)產(chǎn)生輸出文件而配置的數(shù)據(jù)處理器，其中輸出文件包括關于拉條設計的信息；以及c)適用于生產(chǎn)拉條的拉條制造機，該拉條制造機適合于與數(shù)據(jù)處理器通信；其中數(shù)據(jù)處理器適用于指令拉條制造機根據(jù)輸出文件中的信息來生產(chǎn)拉條。
2.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中輸入文件包括用于多種陰模的信息。
3.根據(jù)權利要求1或2的系統(tǒng)，進一步包括用于從多種陰模中選擇陰模的用戶接口裝置。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一權利要求的系統(tǒng)，其中輸入文件包括DXF文件。
5.根據(jù)權利要求1到4中任一權利要求的系統(tǒng)，其中多個拉條參數(shù)包括拉條寬度、從邊緣開始拉條中心點、最小拉條間距和最大拉條間距。
6.根據(jù)權利要求5的系統(tǒng)，其中多個拉條參數(shù)進一步包括從下列組中選擇的一個或多個結構要素(i)在超支撐參數(shù)時從邊緣開始拉條中心；(ii)內部拉條支撐長度；(iii)拉條安裝孔直徑；(iv)拉條安裝離邊緣距離。
7.根據(jù)權利要求1到6中任一權利要求的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)處理器包括計算機。
8.根據(jù)權利要求1到7中任一權利要求的系統(tǒng)，其中拉條制造機包括a)適用于支撐要切割的材料帶條的臺架；b)用于在第一方向上移動材料帶條的材料進料器；c)在橫切材料帶條的第二方向上可移動的切割工具；和d)適用于從配置輸出文件的計算機接收切割拉條指令的程序邏輯控制器，程序邏輯控制器適用于向材料進料器和切割工具發(fā)送指令。
9.根據(jù)權利要求8的系統(tǒng)，其中臺架包括一系列輥。
10.根據(jù)權利要求8或9的系統(tǒng)，進一步包括適用于把材料帶條從裝料器推壓到臺架上的活塞組合裝置。
11.根據(jù)權利要求8到10中任一權利要求的系統(tǒng)，進一步包括與臺架連接的導向機械裝置，其中導向機械裝置適用于使材料帶條偏向臺架的基準邊緣。
12.根據(jù)權利要求8到11中任一權利要求的系統(tǒng)，其中切割工具包括等離子體炬。
13.根據(jù)權利要求8到12中任一權利要求的系統(tǒng)，其中拉條制造機進一步包括適用于移動切割工具的切割工具伺服機構和適用于移動電磁夾具的進料伺服機構。
14.根據(jù)權利要求8到13中任一權利要求的系統(tǒng)，其中程序邏輯控制器適用于為切割拉條而從計算機接收指令，程序邏輯控制器適用于向進料器和切割工具發(fā)送指令。
15.根據(jù)權利要求14的系統(tǒng)，其中程序邏輯控制器包括與進料伺服機構和切割工具伺服機構操作連接的伺服機構控制器。
16.根據(jù)權利要求7到15中任一權利要求的系統(tǒng)，其中計算機和拉條制造機經(jīng)由通信網(wǎng)絡通信聯(lián)絡。
17.一種用帶材帶條生產(chǎn)陰模的拉條的設備，該種設備包括a)用于支撐材料帶條的臺架；b)用于在第一方向上移動材料帶條的材料進料器；c)在橫跨材料帶條的第二方向上可移動的切割工具；以及d)用于為在材料帶條中進行所希望的切割而使材料進料器和切割工具的移動協(xié)調的控制系統(tǒng)。
18.根據(jù)權利要求17的設備，其中臺架包括一系列輥。
19.根據(jù)權利要求17或18的設備，進一步包括適用于把材料帶條從裝料器推壓到臺架上的活塞組合裝置。
20.根據(jù)權利要求17到19中任一權利要求的設備，進一步包括與臺架連接的導向機械裝置，其中導向機械裝置適用于使材料條帶偏向臺架的基準邊緣。
21.根據(jù)權利要求17到20中任一權利要求的設備，其中切割工具包括等離子體炬。
22.根據(jù)權利要求17到21中任一權利要求的設備，進一步包括適用于移動切割工具的切割工具伺服機構和適用于移動材料進料器的進料伺服機構。
23.根據(jù)權利要求17到22中任一權利要求的設備，其中控制系統(tǒng)包括程序邏輯控制器，程序邏輯控制器適用于為切割拉條而從計算機接收指令，程序邏輯控制器適用于向材料進料器和切割工具發(fā)送指令。
24.根據(jù)權利要求23的設備，其中程序邏輯控制器包括與進料伺服機構和切割工具伺服機構操動連接的伺服機構控制器。
25.一種生產(chǎn)用于具有預定形狀陰模的拉條的方法，該方法包括a)向數(shù)據(jù)處理器提供輸入信息，輸入信息包括關于陰模預定形狀和拉條參數(shù)的信息；b)用數(shù)據(jù)處理器處理輸入信息以產(chǎn)生有關于拉條設計信息的輸出文件；以及c)根據(jù)來自輸出文件的信息生產(chǎn)拉條。
26.根據(jù)權利要求25的方法，其中輸入信息包括有關于陰模預定形狀信息的輸入文件。
27.根據(jù)權利要求26的方法，其中輸入文件包括DXF文件。
28.根據(jù)權利要求25到27中任一權利要求的方法，其中生產(chǎn)步驟進一步包括a)支撐在臺架上要切割的材料帶條；b)使材料帶條接合到材料進料器以操作材料帶條在第一方向上移動；c)提供在橫切材料帶條第二方向上可移動的切割工具；和d)通過控制系統(tǒng)協(xié)調材料進料器和切割工具的移動以便在材料帶條中進行所希望的切割。
29.根據(jù)權利要求28的方法，其中協(xié)調步驟采用可編程邏輯控制器，其中使該控制器操縱所連接的切割工具伺服機構和進料伺服機構。
30.根據(jù)權利要求29的方法，其中協(xié)調步驟進一步包括步驟為a)如果準備好切割材料帶條，則從材料帶條切割出拉條頭部；b)從材料帶條切割出拉條尾部；以及c)如果需要一條以上的拉條，則對每條要切割的拉條重復步驟(a)到(b)。
31.根據(jù)權利要求25的方法，其中如果陰模需要一條以上的拉條，則處理步驟進一步包括計算這些拉條的數(shù)量和位置。
32.根據(jù)權利要求31的方法，其中計算方法包括a)檢查在陰模周邊中的不連續(xù)處；b)如果查找到不連續(xù)處，則校正這些不連續(xù)處；c)使陰模定向在基準方向上；d)確定邊緣拉條的位置和形狀；e)確定內部拉條的數(shù)量、位置和形狀；f)如果需要的話，確定連接頭拉條的數(shù)量、形狀和位置；g)如果需要的話，則確定支撐拉條的數(shù)量、形狀和位置；h)如果需要的話，則確定支撐拉條的數(shù)量、形狀和位置；以及i)設置用于每條拉條的安裝孔。
33.根據(jù)權利要求25、31至32中任一權利要求的方法，其中拉條參數(shù)包括拉條寬度、從邊緣開始拉條中心點、最小拉條間距和最大拉條間距。
34.根據(jù)權利要求25或31到33中任一權利要求的方法，其中處理步驟進一步包括i)繪制一對具有平行中心線并且位于從沖模最遠點起垂直到邊緣拉條中心線的從邊緣距離開始拉條中心點處的邊緣拉條，邊緣拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與沖模形狀交切所確定的端面剖面；以及ii)如果邊緣拉條之間的距離大于最大拉條間距，則繪制具有與邊緣拉條平行的中心線并且在邊緣拉條之間彼此留有規(guī)則間隔的多個內部拉條，數(shù)量是使最小拉條間距和最大拉條間距之間彼此留有規(guī)則間隔的最低數(shù)量，內部拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與沖模形狀交切所確定的端面剖面。
35.一種產(chǎn)生用于為具有預定形狀陰模而設計拉條的信息的輸出文件的方法，該方法包括a)向數(shù)據(jù)處理器提供輸入信息，其中輸入信息包括關于陰模預定形狀和拉條參數(shù)的信息、拉條參數(shù)包括拉條寬度、從邊緣開始拉條中心點，最小拉條間距和最大拉條間距；以及b)處理輸入文件和參數(shù)以產(chǎn)生輸出文件，其中處理步驟包括i)繪制一對具有平行中心線并且位于從陰模最遠點起垂直到邊緣拉條中心線的從邊緣距離開始拉條中心點處的邊緣拉條，邊緣拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面；以及ii)如果邊緣拉條之間的距離大于最大拉條間距，則繪制具有與邊緣拉條平行的中心線并且在邊緣拉條之間有的規(guī)則間隔的多個內部拉條，數(shù)量是使最小拉條間距和最大拉條間距之間有規(guī)則間隔的最低數(shù)量，內部拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面。
36.根據(jù)權利要求35的方法，其中輸入信息包括有關于陰模預定形狀信息的輸入文件。
37.根據(jù)權利要求36的方法，其中輸入文件包括DXF文件。
38.根據(jù)權利要求35到37中任一權利要求的方法，其中輸出文件包括拉條的繪制文件。
39.根據(jù)權利要求35到38中任一權利要求的方法，其中輸出文件包括用于拉條制造機生產(chǎn)拉條的計算機可讀指令。
40.根據(jù)權利要求35到39中任一權利要求的方法，其中拉條參數(shù)進一步包括從下列組中選擇的一個或更多個結構要素(i)在超支撐參數(shù)時從邊緣開始拉條中心；(ii)內部拉條支撐長度；(iii)拉條安裝孔直徑；(iv)拉條安裝離邊緣距離。
41.根據(jù)權利要求35到40中任一權利要求的方法，其中處理步驟進一步包括a)檢查在陰模周邊中的不連續(xù)性，并且如果查找到不連續(xù)處，則校正這些不連續(xù)處；b)使陰模定向在基準方向上；c)如果需要的話，確定連接頭拉條的數(shù)量、形狀和位置；d)如果需要的話，確定支撐拉條的數(shù)量、形狀和位置；e)如果需要的話，確定支撐拉條的數(shù)量、形狀和位置；以及f)設置用于每條拉條的安裝孔。
42.具有記錄用于產(chǎn)生含有預定形狀陰模拉條設計信息輸出文件的計算機程序的一種計算機可讀媒體，計算機程序使計算機能夠執(zhí)行的步驟為a)存取關于陰模預定形狀的信息；b)存取有關拉條位置的拉條參數(shù)，拉條參數(shù)包括拉條寬度，從邊緣開始拉條中心點，最小拉條間距和最大拉條間距；c)處理輸入文件和拉條參數(shù)而產(chǎn)生輸出文件，其中處理步驟包括i)繪制一對具有平行中心線并且位于從陰模最遠點起垂直到邊緣拉條中心線的從邊緣距離開始拉條中心點處的邊緣拉條，邊緣拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面；以及ii)如果邊緣拉條之間的距離大于最大拉條間距，則繪制具有與邊緣拉條平行的中心線并且在邊緣拉條之間有規(guī)則間隔的多個內部拉條，數(shù)量是使最小拉條間距和最大拉條間距之間彼此留有規(guī)則間隔的最低數(shù)量，內部拉條具有與拉條寬度一樣的恒定寬度和通過與陰模形狀交切所確定的端面剖面。
43.根據(jù)權利要求42的計算機可讀媒體，其中把關于陰模預定形狀的信息存儲在輸入文件內。
44.根據(jù)權利要求42或43的計算機可讀媒體，其中輸出文件包括拉條的繪制文件。
45.根據(jù)權利要求42到44中任一權利要求的計算機可讀媒體，其中輸出文件包括用于拉條制造機生產(chǎn)拉條的計算機可讀指令。
46.根據(jù)權利要求42到45中任一權利要求的計算機可讀媒體，其中拉條參數(shù)進一步包括從以下組中選擇的一個或更多個結構要素(i)在超支撐參數(shù)時從邊緣開始拉條中心；(ii)內部拉條支撐長度；(iii)拉條安裝孔直徑；和(iv)拉條安裝離邊緣距離。
47.根據(jù)權利要求42到46中任一權利要求的計算機可讀媒體，其中計算步驟包括a)核查在陰模周邊中的不連續(xù)性，并且如果查找到一些不連續(xù)性，則校正這些不連續(xù)性；b)使陰模定向在基準方向上；c)如果需要的話，確定連接頭拉條的數(shù)量、形狀和位置；d)如果需要的話，確定支撐拉條的數(shù)量、形狀和位置；e)如果需要的話，確定支撐拉條的數(shù)量、形狀和位置；以及f)設置用于每條拉條的安裝孔。
全文摘要
描述用于生產(chǎn)具有預定形狀陰模的拉條的一種系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括含關于陰模形狀和計算機上運行拉條程序的信息的輸入文件。拉條程序根據(jù)輸入文件和一些拉條參數(shù)產(chǎn)生輸出文件。輸出文件包含關于拉條設計的信息。計算機指令拉條制造機根據(jù)輸出文件中的信息生產(chǎn)拉條。該方法包含步驟為a)向計算機提供關于陰模形狀和拉條參數(shù)的信息；b)用計算機處理輸入信息而產(chǎn)生含關于拉條設計信息的輸出文件；以及c)根據(jù)來自輸出文件的信息生產(chǎn)拉條。
文檔編號B21D37/20GK1882413SQ200480033963
公開日2006年12月20日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權日2003年10月10日
發(fā)明者維斯雷·E·斯高特, 馬爾克司·迪-拉-莫卡德 申請人:1500999安大略公司