專利名稱：沖壓機和/或步?jīng)_機以及用于控制沖壓機和/或步?jīng)_機的方法
沖壓機和/或步?jīng)_機以及用于控制沖壓機和/或步?jīng)_機的方法本發(fā)明涉及一種沖壓機和/或步?jīng)_機，帶有z軸驅動裝置用于驅動能夠在豎直方向上移動的、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和/或步?jīng)_機的方法。這種機器通常具有CNC控制裝置，用于控制Z軸驅動裝置。該CNC控制裝置可以設置有接口用于至上級控制裝置的數(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軸驅動裝置的另外的CNC控制裝置的數(shù)據(jù)通道。借助X/Y軸驅動裝置，將要加工的片狀工件相對于刀具在水平方向上、X/Y軸上移動。片狀工件在此尤其是可以在水平平面上移動。也可能的是，要加工的片狀工件帶狀地構建，并且從盤繞物中解開。X軸驅動裝置于是例如可以引起工件進給，而Y軸驅動裝置于是例如橫向于帶進給將刀具在工件上移動。在此，刀具容納部可以在加工片狀工件時在豎直運動期間由C驅動裝置圍繞其豎直縱軸線轉動。已 知的是，為此設置有另外的CNC控制裝置，其除了 X/Y軸驅動裝置之外還控制C驅動裝置。根據(jù)機器的實施形式，此外可以設置有T驅動裝置，其用于從刀具庫或者刀具旋轉器中選擇多個刀具之一。如已經(jīng)提及的那樣，在已知的機器中，Z軸驅動裝置的CNC控制裝置獨立于X/Y軸驅動裝置、C驅動裝置以及必要時T驅動裝置的另外的CNC控制裝置來構建。與之關聯(lián)的是，對于Z軸驅動裝置通常使用不同于其余驅動裝置的另一驅動技術。Z軸驅動裝置通常由可施加液壓或者氣動的活塞來形成，其設置有例如150kN至350kN的范圍中的比較高的沖壓力。為了能夠實現(xiàn)Z軸驅動裝置與其他驅動裝置的時間上協(xié)調的控制，已知的是，在兩個CNC控制裝置之間設置數(shù)據(jù)通道，例如現(xiàn)場總線。通過該數(shù)據(jù)通道，例如對Z軸驅動裝置的CNC控制裝置提供參數(shù)，例如沖壓行程的上死點以及下死點的數(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，通常進行主要關于離散的啟動信號和確收信號的協(xié)調，其大多情況下以數(shù)字信號的形式存在。并不進行用于提供軸同步的實時位置數(shù)據(jù)交換。根據(jù)要使用的刀具的類型，會是需要的是，刀具在加工期間必須沿著其縱軸線轉動。尤其是當?shù)毒呤锹菁y刀具時，其在向下移動期間例如向右旋轉，并且在向上移動期間又返回向左。于是，使用這種刀具需要同步地移動C軸和Z軸。在其中C軸驅動裝置和Z軸驅動裝置被共同的CNC控制裝置控制的情況下，這種同步容易實現(xiàn)。如開頭所描述的那樣，然而在多個沖壓機和/或步?jīng)_機的情況下設計的是，設置有兩個獨立的CNC控制裝置，一個CNC控制裝置針對Z軸，一個CNC控制裝置針對X/Y軸、C軸以及必要時的T軸。在這種情況中要設計的是，X/Y軸的CNC控制裝置通過合適的接口將C軸的位置實時地傳輸給Z軸的CNC控制裝置。Z軸的CNC控制裝置于是可以獨立地從C實際值中計算Z預定值。同樣可能的是，X/Y軸的CNC控制裝置直接計算必要的Z預定值，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CNC控制裝置中設置有實時能力的接口。有實時能力的接口的特征在于，位置值等時地、即以相同時間間隔地、并且?guī)в凶銐蛐〉臅r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，因為兩個獨立的CNC控制裝置通常遇到技術限制，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)明所基于的任務是，提供一種沖壓機和/或步?jīng)_機，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。該任務通過具有權利要求I所述特征的沖壓機和/或步?jīng)_機來解決。這種機器于是設計了，設置有角度傳感器用于檢測C驅動裝置的角度信息，并且Z軸驅動裝置的CNC控制裝置構建為使得其從角度信息確定Z預定值作為Z軸驅動裝置的指令參數(shù)。通過在C驅動裝置上設置附加的角度傳感器，于是可以實時地追溯C驅動裝置或者刀架的相應位置，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軸驅動裝置和C驅動裝置在插補運行(Interpolationsbetrieb)中、即同步地驅動。如已經(jīng)提及的那樣，本發(fā)明的一個特別的優(yōu)點是，為此不必動用控制X/Y軸驅動裝置的其他CNC控制裝置的數(shù)據(jù)。Z預定值于是可以由Z軸驅動裝置的CNC控制裝置實時地從角度信息中計算?！?br> 角度傳感器例如可以是遞增工作的旋轉角度傳感器，其檢測C驅動裝置的相應的旋轉角度。在此可能的是，C驅動裝置具有馬達、傳動線路、傳動機構和/或可轉動的刀具容納部，其中角度傳感器可以設置在馬達上、傳動線路上、傳動機構上或可轉動的刀具容納部上。根據(jù)角度傳感器的位置，可以從檢測到的角度信息得到刀具、例如螺紋刀具的相應的轉動位置。在此可能的是，CNC控制裝置構建為使得其通過線性變換和預先給定的螺距或者非線性變換以及相應的計算準則或者表格來確定Z預定值。尤其是當借助刀具來切割螺紋時，在考慮螺紋的要設計的螺距的情況下進行線性變換。如已經(jīng)提及的那樣，該機器可以包括X/Y軸驅動裝置，用于將片狀工件相對于刀具在水平方向上移動，以及包括X/Y軸驅動裝置的另外的CNC控制裝置。在此要考慮的是，本發(fā)明也涉及如下沖壓機和/或步?jīng)_機其并不包括這種X/Y軸驅動裝置，然而設計用于與這種X/Y軸驅動裝置共同作用。如開頭同樣提及的那樣，可能的是，設置有能夠由另外的CNC控制裝置控制的T軸驅動裝置，用于從刀具庫或者刀具旋轉器中選擇多個刀具之一。這種構型具有的優(yōu)點是，當設置有刀具庫或者刀具旋轉器時，也可以應用本發(fā)明。本發(fā)明所基于的任務也通過一種具有權利要求6所述特征的方法來解決。該方法用于控制沖壓機和/或步?jīng)_機，尤其是根據(jù)本發(fā)明的機器，其中Z軸驅動裝置被控制用于驅動能夠在豎直方向上移動的、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驅動裝置圍繞其豎直縱軸線旋轉。該方法的特征在于，Z軸驅動裝置的控制根據(jù)C驅動裝置的角度信息來進行。在此尤其設計的是，從角度信息中確定Z預定值作為Z軸驅動裝置的指令參數(shù)。在此，角度信息尤其是由設置在C驅動裝置上的角度傳感器檢測。Z軸驅動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驅動裝置的控制通過另外的CNC控制裝置進行，其也控制X/Y驅動裝置用于將片狀工件相對于刀具在水平方向上移動。
此外，按照根據(jù)本發(fā)明的方法可以設計的是，在所述CNC控制裝置和另外的CNC控制裝置之間設置數(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置的螺距來確定Z預定值。本發(fā)明的其他優(yōu)點和有利的構型可以從下面的描述中得到，借助其進一步描述和說明本發(fā)明的實施例。在附圖
中示出了根據(jù)本發(fā)明的沖壓機10。沖壓機10包括Z軸驅動裝置12用于驅動能夠在豎直方向上移動的、 能夠被刀具容納部14容納的刀具16。Z軸驅動裝置12在此由CNC控制裝置18控制。CNC控制裝置18在此可以構建為使得其還控制其他驅動裝置。CNC控制裝置18通過數(shù)據(jù)通道20與上級的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中所示的實施例中，另外的CNC控制裝置24和PLC控制裝置22安置在一個殼體中。另外的CNC控制裝置24用于控制X軸驅動裝置26以及Y軸驅動裝置28。借助這兩個驅動裝置26和28，將水平面中的要加工的片狀件30在X和Y方向上相應地在Z軸驅動裝置12之下或者關聯(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驅動裝置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動。C驅動裝置32在此尤其是包括馬達36以及傳動線路38。 在C驅動裝置上，尤其是在馬達36上、傳動線路38上或者刀具容納部14上設置有角度傳感器40，其檢測C驅動裝置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實時地從角度信息確定Z預定值作為Z軸驅動裝置的指令參數(shù)。Z軸驅動裝置12的控制于是根據(jù)C驅動裝置32的角度信息來進行。通過在C驅動裝置32上設置角度傳感器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現(xiàn)C軸和Z軸的同步移動，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，可以提供一種獨立的系統(tǒng)，借助其根據(jù)C驅動裝置32或者刀具容納部14或者刀具16的相應轉動位置來提供使用Z軸。
權利要求
1.一種沖壓機和/或步?jīng)_機(10)，帶有Z軸驅動裝置(12)，用于驅動能夠在豎直方向上移動的、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軸驅動裝置(12)，其中刀具容納部(14)能夠在加工片狀工件(30)時在豎直運動期間由另外的CNC控制裝置(24)控制的C驅動裝置(36)圍繞其豎直縱軸線(34)轉動，其特征在于，設置有角度傳感器(40)用于檢測C驅動裝置(32)的角度信息，并且CNC控制裝置(18)構建為使得其從角度信息確定Z預定值作為Z軸驅動裝置(12)的指令參數(shù)。
2.根據(jù)權利要求I所述的沖壓機和/或步?jīng)_機(10)，其特征在于，C驅動裝置具有馬達(36),傳動線路(38)、傳動機構和/或能夠轉動的刀具容納部(14)，其中角度傳感器(40)設置在馬達(36)上、傳動線路(38)上、傳動機構上或能夠轉動的刀具容納部(14)上。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的沖壓機和/或步?jīng)_機(10)，其特征在于，所述CNC控制裝置(18)構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預定值。
4.根據(jù)上述權利要求之一所述的沖壓機和/或步?jīng)_機(10)，其特征在于，所述CNC控制裝置(18 )具有至上級控制裝置(22 )或者至所述另外的CNC控制裝置(24 )的接口。
5.根據(jù)上述權利要求之一所述的沖壓機和/或步?jīng)_機(10)，其特征在于，所述另外的CNC控制裝置(24)也設計用于控制X/Y軸驅動裝置(26，28)，用于將片狀工件(30)相對于刀具(16)在水平方向(X，Y)上移動。
6.根據(jù)上述權利要求之一所述的沖壓機和/或步?jīng)_機(10)，其特征在于，所述沖壓機和/或步?jīng)_機(10)包括X/Y軸驅動裝置(26，28)以及所述另外的CNC控制裝置(24)。
7.根據(jù)上述權利要求之一所述的沖壓機和/或步?jīng)_機(10)，其特征在于，設置有能夠由所述另外的CNC控制裝置(24)控制的T軸驅動裝置，用于從刀具庫或者刀具旋轉器中選擇多個刀具之一。
8.一種用于控制沖壓機和/或步?jīng)_機(10)、尤其是根據(jù)上述權利要求之一所述的機器的方法，其中Z軸驅動裝置(12)被控制用于驅動能夠在豎直方向上移動的、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驅動裝置(32)圍繞其豎直縱軸線旋轉，其特征在于，Z軸驅動裝置(12)的控制根據(jù)C驅動裝置(32)的角度信息來進行。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，從角度信息中確定Z預定值作為Z軸驅動裝置的指令參數(shù)。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的方法，其特征在于，角度信息由設置在C驅動裝置(32)上的角度傳感器(40)檢測。
11.根據(jù)權利要求8、9或10所述的方法，其特征在于，Z軸驅動裝置(12)的控制通過CNC控制裝置(18)進行，并且角度信息形成CNC控制裝置(18)的輸入量。
12.根據(jù)權利要求8至11之一所述的方法，其特征在于，C驅動裝置(32)的控制通過另外的CNC控制裝置(24)進行，所述另外的CNC控制裝置也控制X/Y軸驅動裝置(26，28)用于將片狀工件(30)相對于刀具(16)在水平方向上移動。
13.根據(jù)權利要求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)之間進行數(shù)據(jù)交換。
14.根據(jù)權利要求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預定值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沖壓機和/或步?jīng)_機，帶有Z軸驅動裝置，用于驅動能夠在豎直方向上移動的、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軸驅動裝置，其中CNC控制裝置設置有接口用于至上級控制裝置的數(shù)據(jù)通道，或者至X/Y軸驅動裝置的另外的CNC控制裝置的數(shù)據(jù)通道，用于將片狀工件相對于刀具在水平方向(X，Y)上移動，其中刀具容納部可以在加工片狀工件時在豎直運動期間由另外的CNC控制裝置控制的C驅動裝置圍繞其豎直縱軸線(34)轉動，由此設置有角度傳感器用于檢測C驅動裝置的角度信息，并且CNC控制裝置構建為使得其從角度信息確定Z預定值作為Z軸驅動裝置的指令參數(shù)。本發(fā)明還涉及一種用于控制這種沖壓機和/或步?jīng)_機的方法。
文檔編號B23D36/00GK102958635SQ201180022968
公開日2013年3月6日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權日2011年4月28日
發(fā)明者伯特·布拉默 申請人:沃依特專利有限責任公司