本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的或權(quán)利要求6的前序部分的鍛錘和用于跟蹤(Verfolgung)鍛錘的錘頭的運動的方法。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)充分已知用于應用在工業(yè)中、例如在自由鍛中或在模鍛中的鍛錘。對于該專業(yè)領(lǐng)域的詳細介紹可由文獻“Handbuch Umformtechnik”(Eckhart Doege, Bernd-Arno Behrens, Springer出版社，第二版，2010年，第719頁及以下)得出，就此參考該文獻。

此外，由文件DE 10 2008 064 228 A1已知一種構(gòu)造為線性錘(Linearhammer)的鍛錘。該已知的線性錘包括調(diào)節(jié)單元，由該調(diào)節(jié)單元借助于位置傳感器來跟蹤線性錘的與錘頭一起運動的次級部件(Sekundaerteil)的變化的位置。

在制造工件(其利用鍛錘通過多次、彼此相繼的鍛打(Schmiedeschlag)來加工)時較高的挑戰(zhàn)是使各個鍛打與鍛造過程相匹配成使得其針對成型結(jié)果、即由相應之前的鍛打所造成的工件厚度的減小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明目的在于提出一種鍛錘或一種用于跟蹤鍛錘的錘頭的運動的方法，借助于其可完整地且精確地監(jiān)控錘頭的運動過程，這樣使得也能夠以高精度加工由于多次加工而厚度減小的工件。

從權(quán)利要求1或權(quán)利要求6的前序部分的特征出發(fā)，該目的通過相應的特征部分的特征來實現(xiàn)。在相應的從屬權(quán)利要求中說明了有利的且適宜的改進方案。

提出一種用于加工工件的鍛錘，其中，鍛錘包括機架和錘頭，并且其中，機架包括砧座和頭部件(Kopfstueck)。根據(jù)本發(fā)明，鍛錘包括至少兩個行程測量系統(tǒng)，其中，行程測量系統(tǒng)設(shè)置用于測量錘頭在機架中沿著行駛軸線所占據(jù)的豎直的位置，其中，通過第一行程測量系統(tǒng)可檢測錘頭相應在機架中所占據(jù)的錘頭在鍛錘中的位置，并且其中，通過第二行程測量系統(tǒng)可檢測錘頭相應在機架中所占據(jù)的錘頭在鍛錘中的位置。通過使鍛錘這樣冗余地實施有至少兩個行程測量系統(tǒng)，可通過雙重測量來確定鍛錘的在工件逐步加工期間變化的換向點(Umkehrpunkt)(其可被視為對處于加工中的工件的相對厚度的度量)。雙重測量能夠使由在每次鍛打時出現(xiàn)的顫動在每個行程測量系統(tǒng)中引起的誤差最小化。

此外設(shè)置成使行程測量系統(tǒng)中的至少一個(其測量錘頭相對于頭部件的相應的位置)與頭部件相關(guān)聯(lián)并且將行程測量系統(tǒng)中的至少一個(其測量錘頭相對于砧座的相應的位置)與砧座相關(guān)聯(lián)。由此，行程測量系統(tǒng)中的一個、即與頭部件相關(guān)聯(lián)的行程測量系統(tǒng)遠離鍛造區(qū)，從而該行程測量系統(tǒng)經(jīng)受較少的熱負載和較少的顫動并且其測量因此更少地受鍛打影響。通過該定位，利用與頭部件相關(guān)聯(lián)的行程測量系統(tǒng)可相對更精確地測量。與砧座相關(guān)聯(lián)的行程測量系統(tǒng)布置在直接參與鍛打的部件錘頭和砧座處并且因此特別適合于在鍛打時監(jiān)控錘頭。

此外設(shè)置成，鍛錘包括第一行程測量系統(tǒng)和第二行程測量系統(tǒng)，其中，在第一行程測量系統(tǒng)中發(fā)送器(Geber)布置在錘頭處而接收器(Nehmer)布置在頭部件處，其中，在第二行程測量系統(tǒng)中發(fā)送器布置在錘頭處而接收器布置在砧座處。錘頭可簡單地裝備有發(fā)送器。

也設(shè)置成將鍛錘構(gòu)造為線性錘，其中，其那么包括線性馬達作為用于錘頭的驅(qū)動器。這樣的鍛錘可高精度地來控制并且因此基于精確的測量結(jié)果(其尤其也涉及工件的相應達到的厚度)非常適合進行相匹配的繼續(xù)加工。

在鍛錘構(gòu)造為線性錘的情況下設(shè)置成，線性馬達由定子的初級部件和轉(zhuǎn)子的次級部件形成，轉(zhuǎn)子包括次級部件和錘頭，次級部件與錘頭的側(cè)周面(Mantelflaeche)相連接，定子布置在頭部件中，頭部件布置在砧座上，轉(zhuǎn)子在砧座中被引導，鍛模的上模與錘頭的下側(cè)相連接而鍛模的下模與鍛模的上模相對而置地與砧座相連接。在這樣構(gòu)造的線性錘中，可容易地布置多個行程測量系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的用于跟蹤鍛錘的錘頭的運動的方法設(shè)置以下所述步驟：

- 利用第一行程測量系統(tǒng)跟蹤錘頭從初始位置的向下運動；

- 開始(Aufnahme)利用第二行程測量系統(tǒng)跟蹤錘頭的向下運動，其中，第二行程測量系統(tǒng)通過第一行程測量系統(tǒng)來初始化，

- 通過兩個行程測量系統(tǒng)跟蹤鍛打和接下來的向上運動，

- 放棄(Aufgabe)通過第二行程測量系統(tǒng)跟蹤向上運動而僅通過第一行程測量系統(tǒng)跟蹤繼續(xù)的向上運動。通過第一和第二行程測量系統(tǒng)的測量工作的這樣的分工可保證，錘頭在鍛打的關(guān)鍵的時間段中通過兩個行程測量系統(tǒng)來跟蹤并且由此更廣泛地監(jiān)控鍛打并且提供更多測量數(shù)據(jù)用于說明鍛打。

也設(shè)置成，在經(jīng)過向下運動的路程的至少10%且尤其至少30%之后，開始利用第二行程測量系統(tǒng)跟蹤錘頭的向下運動。由此可在鍛打的時間段之前通過比較這兩個行程測量系統(tǒng)的測量結(jié)果來保證，兩者功能正常，從而然后也可將由第二行程測量系統(tǒng)在鍛打的時間段上所測定的測量值視為正確可能性高的測量值。

此外也設(shè)置成，在經(jīng)過向上運動的路程的至少10%且尤其至少30%之后，放棄通過第二行程測量系統(tǒng)跟蹤錘頭的向上運動。由此，在鍛打的時間段之后可再次將這兩個行程測量系統(tǒng)的測量值相互比較，從而可再次檢查這兩個系統(tǒng)的正確功能性。

也設(shè)置成由鍛錘的調(diào)節(jié)裝置將第一行程測量系統(tǒng)的測量結(jié)果和第二行程測量系統(tǒng)的測量結(jié)果結(jié)合成不中斷的行程測量記錄。由此，可簡單易懂地且以提高的精度記錄鍛打的完整過程。

最后設(shè)置成通過第一行程測量系統(tǒng)測量錘頭相對于頭部件的速度或加速度而通過第二行程測量系統(tǒng)測量錘頭相對于砧座的速度或加速度并且從測量值中測定砧座和頭部件的同向或反向運動。通過這樣的方法，可在鍛打的時間段中獲得關(guān)于機架的特性且尤其關(guān)于砧座和頭部件的反向和同向運動或連接砧座和頭部件的連接件的特性的認識。

附圖說明

下面根據(jù)在附圖中示出的實施例來詳細闡述本發(fā)明的另外的細節(jié)。其中：

圖1顯示了構(gòu)造為線性錘的鍛錘的第一實施變體的示意性側(cè)視圖，其中，轉(zhuǎn)子或者說錘頭示出在上部的位置II中；

圖2顯示了在圖1中所示的線性錘的另一圖示，其中，轉(zhuǎn)子或者說錘頭示出在下部的位置I中；

圖3顯示了構(gòu)造為線性錘的鍛錘的第二實施變體的示意性側(cè)視圖，其中，第一和第二行程測量系統(tǒng)不同地來構(gòu)造。

附圖標記清單

1 鍛錘

la 線性鍛錘

2 砧座

3 頭部件

4錘頭

5 6的下模

6 模具或者說鍛模

7 6的上模

8 定子

9 轉(zhuǎn)子

10 線性馬達

13 機架

20 4的側(cè)周面

21 4的下側(cè)

23 下面的頭部件

24 上面的頭部件

35 次級部件

36 初級部件

37 擊打工具

101 鍛錘

101a 鍛錘

103 頭部件

104 錘頭

104a 104的空腔

2401 101a的第一行程測量裝置

2401a 2401的發(fā)送器

2401b 2401的接收器

2301 第一行程測量裝置

2301-1 2301的第一所測量的位置

2301-3 2301的另一所測量的位置

2301a 2301的發(fā)送器

2301b 2301的接收器

2302 第二行程測量裝置

2302-1 2302的第一所測量的位置

2302-3 2302的另一所測量的位置

2302a 2302的發(fā)送器

2302b 2302的接收器

2303 調(diào)節(jié)裝置

2304 2和3的連接件

2305 2和3的連接件

a,b 在3與2之間的間距

DW W的厚度

F4 4的足部

K4 4的頭部

P4 4的位置

U9 9的換向點

VA9 9的行駛軸線

W 工件

y 空間方向。

具體實施方式

在圖1中以示意圖顯示了構(gòu)造為線性錘1a的鍛錘1。線性錘1a包括機架13和轉(zhuǎn)子9。轉(zhuǎn)子9包括錘頭4和與錘頭4的側(cè)周面20在轉(zhuǎn)子9的行駛軸線VA9的方向上防移動地相連接的次級部件35。為了圖1至3的圖示的清晰性，未示出所有剖開的構(gòu)件。

機架13包括砧座2以及與砧座2相連接的頭部件3。為了線性馬達10的完整構(gòu)造，線性錘1a包括帶有初級部件36的定子8。借助于線性馬達10，轉(zhuǎn)子9可從以虛線表示的下部的位置I中沿著轉(zhuǎn)子9的行駛軸線VA9行駛到在圖1中所示的上部的位置II中并且可反過來行駛。

定子8與頭部件3相連接，其中，頭部件3構(gòu)造成兩件式并且包括下面的頭部件23以及上面的頭部件24。轉(zhuǎn)子9利用錘頭4的足部F4在機架13的砧座2處被引導并且利用錘頭4的頭部K4在機架13的頭部件3的上面的頭部件24處被引導。

線性錘1a以兩件式的模具6(其由下模5和上模7組成)來運行。下模5與砧座2相連接而上模7與錘頭4的下側(cè)21相連接。錘頭4、上模7和次級部件35共同形成擊打工具37，線性錘1a在鍛打時以擊打工具37作用到工件W上，工件W位于下模5上。

線性錘1a包括第一行程測量裝置2301和第二行程測量裝置2302。第一行程測量裝置2301包括布置在錘頭4的頭部K4處的發(fā)送器2301a和布置在頭部件3處的接收件2301b。第二行程測量裝置2302包括布置在錘頭4的足部4處的發(fā)送器2302a和布置在砧座2處的接收件2302b。

在圖1中的圖示中，第一行程測量裝置2301測量錘頭4的位置2301-1而第二行程測量裝置2302測量錘頭4的位置2302-1。位置2301-1和2302-1描述了錘頭4在坐標系中在y軸上所占據(jù)的位置P4，即，y軸由行駛軸線VA9形成。在這樣的位置中，借助于調(diào)節(jié)裝置2303通過第一行程測量裝置2301實現(xiàn)第二行程測量裝置2302的初始化，這兩個行程測量裝置2301和2302聯(lián)接到調(diào)節(jié)裝置2303處。

為了實施鍛打，那么使錘頭4或轉(zhuǎn)子9運動到在圖1中以虛線示出的下面的位置I中。其中，轉(zhuǎn)子9在位置I中以構(gòu)造為鍛模的模具6的上模7剛好撞到工件W上。在位置I中以及在這兩個行程測量裝置2301和2302測量的所有處于位置I與位置II之間的位置中，其測量結(jié)果相互對應。

在圖2中，轉(zhuǎn)子9現(xiàn)在在其位置II之下在其下部的換向點U9中示出，在換向點U9中工件W的變形結(jié)束且轉(zhuǎn)子9從該換向點U9又向上運動。為了對比，在圖2中工件以較細的線也還以其在變形之前所具有的形狀示出。在到達該換向點U9時刻，由第一行程測量裝置2301來測量位置2301-3而由第二行程測量裝置來測量位置2302-3。由于在鍛打時出現(xiàn)的顫動(其在整個線性錘1a中擴散)，在理想化的考慮中與砧座2通過連接件2304,2305相連接的兩件式的頭部件3相對于砧座2向上運動并且然后代替間距a短時具有增大的間距b，從而所測量的位置2301-3和2302-3相差了這些間距a,b的差。由此，第二行程測量裝置2302在該情況中對于錘頭4或轉(zhuǎn)子9的位置且因此還對于換向點U9且因此還對于從錘頭4的位置導出的利用鍛打?qū)崿F(xiàn)的工件W的厚度DW提供更精確的測量值。相應地，調(diào)節(jié)裝置2303被編程成使得至少在上模7與工件W接觸期間為了測定工件W的厚度DW僅使用由第二行程測量裝置2302所測定的位置。

鑒于在圖3中所示的構(gòu)造為線性錘101a的鍛錘101的第二實施變體，關(guān)于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)且關(guān)于線性錘101a的基礎(chǔ)工作方式參照對圖1和2的說明。與在圖1和2中所示的根據(jù)本發(fā)明的線性錘的第一實施變體相區(qū)別，對于在圖3中所示的線性錘101a第一行程測量系統(tǒng)2401在技術(shù)上不同地來構(gòu)造。行程測量系統(tǒng)2401包括構(gòu)造為磁環(huán)的發(fā)送器2401a和構(gòu)造為標桿的接收器2401b。在此，接收器2401b固定在頭部件103處并且伸到錘頭4的構(gòu)造在錘頭104中的空腔104a中。由于第一行程測量系統(tǒng)2401在這樣的構(gòu)造中受保護地布置在錘頭104中，其可盡可能不受如灰塵和熱影響地檢測其測量值，從而很大程度上避免由外部影響引起的不精確性。