專利名稱：沖壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電工鋼片的沖壓裝置，特別地，該沖壓裝置用來(lái)沖壓用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子沖片或定子沖片。
背景技術(shù)：
在生產(chǎn)電工鋼片，特別是用于電機(jī)的金屬片材中，可以使用各種制造工藝以向這些片材提供定子凹口或凹槽、轉(zhuǎn)子凹口或凹槽、通風(fēng)孔或其它切口。為此，通常所謂的切凹口壓力機(jī)用于單凹口工藝，在該工藝中，凹口或凹槽以一個(gè)接一個(gè)的方式單獨(dú)地形成。當(dāng)生產(chǎn)不同的沖壓半徑和許多種孔樣式時(shí)，這種方法結(jié)合了成本效率和高靈活性?？梢允謩?dòng)地或自動(dòng)地完成切凹口壓力機(jī)的加載和卸載。
文獻(xiàn)DE 101 07 484 A1公開了切凹口壓力機(jī)的例子。該參考文獻(xiàn)公開了允許通過(guò)偏心輪調(diào)節(jié)傳力桿的旋轉(zhuǎn)軸線的機(jī)械滑枕驅(qū)動(dòng)器。伺服電動(dòng)機(jī)用來(lái)調(diào)節(jié)該偏心輪。因此，在運(yùn)行期間，可以調(diào)節(jié)沖壓裝置的壓力行程。
參考該技術(shù)方案，最大可用力是偏心輪位置的函數(shù)，這是因?yàn)樗銎妮喐鶕?jù)旋轉(zhuǎn)位置改變旋轉(zhuǎn)桿的桿臂的有效長(zhǎng)度。如果使用具有最小偏心率的偏心輪，則行程調(diào)節(jié)程度也最小。
文獻(xiàn)EP 0364715也公開了一種具有機(jī)械滑枕驅(qū)動(dòng)器的切凹口壓力機(jī)系統(tǒng)。同樣，偏心輪用于調(diào)節(jié)行程長(zhǎng)度，所述偏心輪通過(guò)氣壓缸調(diào)節(jié)。驅(qū)動(dòng)氣缸的端部位置確定沖頭行程的調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒此，本發(fā)明的目的是提供一種用于電工鋼片的自動(dòng)沖壓的改進(jìn)裝置。
通過(guò)展示專利權(quán)利要求1的特征的裝置，實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的本發(fā)明的裝置包括用于沖壓工具的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器連接到滑枕，以便以行程受控的方式調(diào)節(jié)所述滑枕，使得沖壓行程可以進(jìn)行。目前的行程檢測(cè)是通過(guò)例如設(shè)計(jì)為線性位移傳感器的行程測(cè)量裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。行程測(cè)量裝置可檢測(cè)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器的位置或滑枕的位置。此外，根據(jù)本發(fā)明的沖壓裝置包括推進(jìn)裝置，用于電工鋼片相對(duì)于沖壓工具的陰模的受控運(yùn)動(dòng)。自由可編程滑枕/行程關(guān)系和自由可編程推進(jìn)裝置的結(jié)合允許沖壓時(shí)間和輸送時(shí)間的最佳調(diào)節(jié)，即沒(méi)有任何限制，該限制通常不可避免地由機(jī)械驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)引起。此外，可以以時(shí)間最優(yōu)化的方式手動(dòng)地或自動(dòng)地啟動(dòng)加載和卸載位置。而這反映在與現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器相比有所增加的輸出上。
執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器可以是電的、旋轉(zhuǎn)的或線性的驅(qū)動(dòng)器。優(yōu)選地，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器是與連續(xù)位置控制協(xié)同工作的伺服驅(qū)動(dòng)器。此外，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器可以是液壓缸，該液壓缸的活塞連接到滑枕以便驅(qū)動(dòng)所述滑枕。優(yōu)選地，該連接是直接(即沒(méi)有任何介入的傳動(dòng)裝置)通過(guò)桿或通過(guò)滑枕到活塞的直接連接?；肀华?dú)立地導(dǎo)向。優(yōu)選地，相對(duì)于定向成橫向于沖頭的運(yùn)動(dòng)方向的方向，在致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和滑枕之間提供脫離。沿沖頭運(yùn)動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)的傳遞優(yōu)選為沒(méi)有后沖的。
液壓缸表示用于滑枕的直接驅(qū)動(dòng)器。所述液壓缸限定大于沖壓行程的最大行程。優(yōu)選地，該最大行程大于更換工具或更換工件所需的通風(fēng)行程。因此，所有的滑枕運(yùn)動(dòng)可自由編程的以及限定的。優(yōu)選地，在任何時(shí)候位置受控地實(shí)現(xiàn)沖壓沖頭的運(yùn)動(dòng)。然而，可選地，也可以僅限定滑枕運(yùn)動(dòng)路徑的特定點(diǎn)(例如其上止點(diǎn)和下止點(diǎn))和所述滑枕必須到達(dá)或必須離開所述止點(diǎn)的時(shí)刻。在這種情況下，僅在若干時(shí)間段內(nèi)通過(guò)滑枕運(yùn)動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)節(jié)控制。
優(yōu)選地，通過(guò)電動(dòng)閥控制液壓缸。這些電動(dòng)閥優(yōu)選地設(shè)計(jì)為由控制裝置控制的快速切換電動(dòng)閥。因此，控制裝置可以控制執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)、位置和瞬時(shí)速度。
推進(jìn)裝置包括至少一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)，該伺服電動(dòng)機(jī)優(yōu)選地直接地，或者通過(guò)傳動(dòng)級(jí)至少間接地連接到用于電工鋼片的座。因此，伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置與電工鋼片的旋轉(zhuǎn)位置相對(duì)應(yīng)。如果連接不包括任何傳動(dòng)裝置，則避免了傳動(dòng)裝置間隙等。因此，伺服電動(dòng)機(jī)的位置控制器可容易地用來(lái)定位電工鋼片。特別的行程記錄器是不必要的。
凸輪的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器和推進(jìn)裝置的伺服電動(dòng)機(jī)分別允許沖壓寬度和輸送步的連續(xù)調(diào)節(jié)。然而，例如，也可以使用控制裝置的軟件預(yù)先指定用于調(diào)節(jié)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器和推進(jìn)裝置的運(yùn)動(dòng)的步或增量。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的另外細(xì)節(jié)示出于附圖、附圖描述和權(quán)利要求。


附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在附圖中圖1是沖壓裝置的示意側(cè)視圖；圖2是根據(jù)圖1的沖壓裝置的沖壓工具；和圖3和4是示出將執(zhí)行的滑枕運(yùn)動(dòng)的不同行程/時(shí)間曲線。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了具有機(jī)架2的沖壓裝置1，該機(jī)架2包括優(yōu)選地在至少一個(gè)方向上可調(diào)節(jié)的工作臺(tái)3。優(yōu)選地，可借助圖中未詳細(xì)示出的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器在水平方向上調(diào)節(jié)該工作臺(tái)。工作臺(tái)3支撐推進(jìn)裝置(advancedevice)4，當(dāng)沖壓電工鋼片時(shí)，該推進(jìn)裝置4用于定位圖中未詳細(xì)示出的電工鋼片。推進(jìn)裝置4包括伺服電動(dòng)機(jī)5，該伺服電動(dòng)機(jī)的輸出直接地或間接地連接到用于電工鋼片的支架。而且，伺服電動(dòng)機(jī)5可包括檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)5的旋轉(zhuǎn)位置，并且因而也檢測(cè)待沖壓的電工鋼片的旋轉(zhuǎn)位置的增量式傳感器或其它角度傳感器5a。為此，在機(jī)械加工期間，電工鋼片以不旋轉(zhuǎn)的方式安裝到由伺服電動(dòng)機(jī)5致動(dòng)的支架。
此外，機(jī)架2支撐例如以液壓缸7形式的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器6，該執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器的以活塞桿形式的輸出8連接到用于沖壓沖頭10的座9。沖壓沖頭屬于沖壓工具11，該沖壓工具另外地與陰模12相關(guān)聯(lián)。布置在機(jī)架2上的支架13以可分離的方式保持沖壓工具11。
液壓缸7由閥14、15控制，閥14、15通過(guò)管路16-19連接到液壓系統(tǒng)。管路16、18用來(lái)把加壓的液壓流體輸送到閥14、15。管路17、19用來(lái)排出來(lái)自液壓缸7的液壓流體。閥14、15是連接到控制裝置20的電驅(qū)動(dòng)快速閥。此外，位移傳感器21連接到液壓缸7，以便檢測(cè)未詳細(xì)示出的液壓活塞的位置，并因此也間接地檢測(cè)沖壓沖頭10的位置，該沖壓沖頭迄今為止剛性地連接到活塞。
如上所述，控制裝置20由此連接到執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器6和伺服電動(dòng)機(jī)5，以便控制執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器和伺服電動(dòng)機(jī)。此外，控制裝置20連接到位移傳感器21和傳感器6a，以便分別檢測(cè)沖壓沖頭9和電工鋼片各自的實(shí)際位置。伺服電動(dòng)機(jī)5和執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器6由控制裝置連續(xù)地程序控制并調(diào)節(jié)，即它們可由位置控制定位?？梢蕴峁﹥蓚€(gè)驅(qū)動(dòng)的可變地調(diào)節(jié)的、最優(yōu)化的行程/時(shí)間曲線。“連續(xù)”調(diào)節(jié)也理解為意味著任何調(diào)節(jié)，具體地指例如由增量式行程傳感器預(yù)先指定的很小的步，所述步具有低于所需設(shè)定精度的值。
在圖1中完全示例性地示出的沖壓工具11單獨(dú)地示出于圖2。該工具包括屬于沖壓沖頭10的上支架22，所述支架保持?jǐn)?shù)個(gè)，例如兩個(gè)沖頭23、24。沖頭23、24可具有不同的長(zhǎng)度，使得它們?cè)诓煌奈恢么┻^(guò)電工鋼片25。為此，不管沖壓行程的尺寸如何，都可以由于僅沖頭23或兩個(gè)沖頭23、24都穿過(guò)電工鋼片25，從而產(chǎn)生不同的孔樣式。
迄今為止所描述的沖壓裝置1如下工作控制裝置20允許調(diào)節(jié)自由可編程滑枕運(yùn)動(dòng)和伺服電動(dòng)機(jī)5的自由可編程運(yùn)動(dòng)?？蛇x地，控制裝置20可另外地控制伺服電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)使工作臺(tái)3以受控的方式移動(dòng)，例如，以便相對(duì)彼此徑向地偏移凹口壓力位置。控制裝置20在任何時(shí)候或以時(shí)間順序的快速連續(xù)的方式從位移傳感器21和傳感器6a接收信號(hào)，所述信號(hào)表示沖壓沖頭10和電工鋼片25的位置。該控制裝置把這些實(shí)際位置與期望位置對(duì)比，并適當(dāng)?shù)乜刂茍?zhí)行驅(qū)動(dòng)器6和伺服電動(dòng)機(jī)5，以便使實(shí)際位置與期望位置匹配。為此，控制裝置可以以特定且連續(xù)的方式把沖壓沖頭10移動(dòng)到期望的位置。圖3示出了用于這種情況的可能的行程/時(shí)間曲線。為此，沖壓沖頭10在上最大值之間移動(dòng)，所述沖壓沖頭在所謂的通風(fēng)行程(ventilation stroke)LH中達(dá)到所述最大值。剩余的運(yùn)行周期可發(fā)生在上止點(diǎn)OT、第一下止點(diǎn)UT1和設(shè)置成低于止點(diǎn)UT1的第二下止點(diǎn)UT2之間。由于在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)限定沖壓沖頭10的位置，故可以精確地預(yù)先指定執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器6的運(yùn)動(dòng)，并因此指定沖壓沖頭10的運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，控制裝置20根據(jù)圖3確定整條曲線。如果僅到達(dá)下止點(diǎn)UT1，則僅僅沖頭24是有效的。如果到達(dá)下止點(diǎn)UT2，沖頭23、24均是有效的。
也可以僅僅為滑枕運(yùn)動(dòng)預(yù)先指定這些時(shí)間，即將要到達(dá)上止點(diǎn)OT、下止點(diǎn)UT1、下止點(diǎn)UT2和通風(fēng)位置LH的時(shí)間。在這種情況下，在由于行程控制而采用止點(diǎn)位置的意義上，沖壓沖頭10仍然處于行程控制?？梢赃B續(xù)地指定止點(diǎn)的位置。
圖4示出了運(yùn)動(dòng)周期，在該周期期間，在最大可能上止點(diǎn)PO和最低可能下止點(diǎn)PU之間，可到達(dá)各個(gè)止點(diǎn)P0、P1、P2和P3。顯然的是，由液壓滑枕驅(qū)動(dòng)器獲得的滑枕位置在液壓缸7的位移范圍內(nèi)是自由可編程的。在液壓缸7的位移范圍內(nèi)，可任意選取指定的止點(diǎn)和任何另外的點(diǎn)。為此，也可以在多于兩個(gè)的平面上進(jìn)行沖孔作業(yè)，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝的最佳適應(yīng)。為此，通過(guò)由行程傳感器21和連接到該行程傳感器的控制裝置20組成的行程測(cè)量系統(tǒng)監(jiān)控滑枕行程，從而可執(zhí)行位置調(diào)節(jié)。此外，可以在液壓缸7上，和/或在沖壓沖頭10上，和/或在驅(qū)動(dòng)器8中或驅(qū)動(dòng)器8上，和/或在座9上提供壓力傳感器或力傳感器，使得也可以測(cè)量和控制力和壓力。而且，由于這種傳感器的使用，可以提供過(guò)載保護(hù)。此外，可以連續(xù)地監(jiān)控壓力。這種壓力的監(jiān)控允許得出關(guān)于沖壓工藝，例如關(guān)于沖頭磨損或關(guān)于錯(cuò)誤材料的供給的結(jié)論。
根據(jù)本發(fā)明的滑枕驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)單的。不必需要易受磨損的機(jī)械組件，例如，即偏心凸輪、機(jī)械行程調(diào)節(jié)裝置、離合器、制動(dòng)裝置、飛輪、皮帶、桿等。此外，通風(fēng)行程的功能由液壓缸7執(zhí)行，從而也可以省略執(zhí)行通風(fēng)行程通常需要的組件。
另一優(yōu)點(diǎn)是不必手工調(diào)節(jié)滑枕。該功能也可以由液壓執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器6執(zhí)行。
參考根據(jù)本發(fā)明的沖壓裝置，沖壓沖頭10由液壓執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器6驅(qū)動(dòng)，在這種情況下，結(jié)合由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)裝置4和在滑枕軸線和局部設(shè)備軸線(推進(jìn)軸線)上的行程測(cè)量系統(tǒng)，滑枕運(yùn)動(dòng)相對(duì)于局部設(shè)備的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)是自由可編程的。
權(quán)利要求
1.用于電工鋼片(25)，特別用于定子沖片和/或轉(zhuǎn)子沖片的自動(dòng)沖壓的裝置，包括沖壓工具(11)，它包括沖壓沖頭(10)和陰模(12)；執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器(6)，它連接到所述沖壓沖頭(10)以便調(diào)節(jié)所述沖壓沖頭，從而以行程受控的方式執(zhí)行沖壓行程；行程測(cè)量裝置(21)，它用來(lái)檢測(cè)所述沖壓沖頭(10)的位置；推進(jìn)裝置(4)，它用于所述電工鋼片(25)相對(duì)于所述陰模(12)的受控運(yùn)動(dòng)；和控制裝置(20)，它連接到所述執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器(6)、所述行程測(cè)量裝置和所述推進(jìn)裝置(4)，以便預(yù)先指定所述沖壓沖頭(10)和所述推進(jìn)裝置(4)的運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器(6)是電驅(qū)動(dòng)器。
3.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器(6)是電伺服驅(qū)動(dòng)器。
4.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器(6)包括液壓缸7，該液壓缸7包含直接連接到所述沖壓沖頭(10)的活塞。
5.如權(quán)利要求4所述的沖壓裝置，其特征在于所述液壓缸(7)和所述活塞限定大于所述沖壓行程的最大行程。
6.如權(quán)利要求5所述的沖壓裝置，其特征在于所述最大行程對(duì)應(yīng)于通風(fēng)行程，在這種情況下，所述沖壓行程(10)和所述陰模相互分開足夠遠(yuǎn)，使得可以通過(guò)使用抓取裝置把所述電工鋼片(25)移入或移出所述沖壓裝置(1)。
7.如權(quán)利要求4所述的沖壓裝置，其特征在于通過(guò)電動(dòng)閥(14、15)控制所述液壓缸(7)。
8.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述控制裝置(20)被設(shè)置成在加工電工鋼片(25)時(shí)改變將由所述執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器(6)執(zhí)行的所述沖壓行程。
9.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述控制裝置(20)被設(shè)置成在加工電工鋼片(25)時(shí)改變所述沖壓沖頭(10)的下止點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述控制裝置(20)被設(shè)置成在加工電工鋼片(25)時(shí)改變所述沖壓沖頭(10)的上止點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述推進(jìn)裝置(4)包括伺服電動(dòng)機(jī)(5)，該伺服電動(dòng)機(jī)(5)直接連接到用于所述電工鋼片(25)的座。
12.如權(quán)利要求1所述的沖壓裝置，其特征在于所述推進(jìn)裝置(4)連接到行程測(cè)量裝置(5a)，以便允許所述電工鋼片(25)的位置受控的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
參考根據(jù)本發(fā)明的沖壓裝置，沖壓沖頭(10)由液壓執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器(6)驅(qū)動(dòng)，在這種情況下，結(jié)合由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)裝置4和在滑枕軸線和局部設(shè)備軸線(推進(jìn)軸線)上的行程測(cè)量系統(tǒng)，滑枕運(yùn)動(dòng)相對(duì)于局部設(shè)備的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)是自由可編程的。
文檔編號(hào)B30B15/00GK101049623SQ20071009193
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者拉爾夫·烏特帕德爾, 格哈德·皮克, 馬庫(kù)斯·羅維爾, 約爾格·福格勒 申請(qǐng)人:舒勒普雷森兩合公司