本发明涉及一种用于在折边设备中沿进给方向驱动工具滑台的驱动装置以及一种用于驱动工具滑台的方法。
背景技术：
这种驱动装置例如在工业生产工厂中使用，以便形成半成品的产品或部件。特别地，在折边设备——金属板通常在这种折边设备中被折边并且被驱动的工具滑台使工件变形——中发现所讨论类型的这种驱动装置。在这种类型的弯曲中，工具滑台被驱动的精度对于折边操作的质量通常是决定因素。被折边的部件通常是具有外部包层或外部护套的部件。因此，其外观——受到折边操作的质量的影响——通常是在折边操作中要求关于工具滑台的定位精度或定位可靠性尽可能高的标准的理由。气动缸或液压缸——工具滑台通过该气动缸或液压缸被驱动并且该气动缸或液压缸设置在与工件相同的平面中并因此占据大量的设备空间——在现有技术中已知为驱动装置。此外，现有技术中的驱动装置存在以下问题，在不增加复杂性的情况下工件一般未被阻止执行在(与进给运动)相反的方向上的不希望的运动或不希望的连续运动。因此，移位期间的定位精度被不利地损害。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能够使工具滑台在折边设备中以位置尽可能精确的方式并且同时以高循环速度即短循环时间移位的装置。在此，所希望的是在进行折边期间以简单和节省空间的方式保持工具滑台因反向作用于工具滑台的运动而在其运动和定位方面基本不被损害。
本发明的目的是通过用于在折边设备中驱动工具滑台的驱动装置来实现的，其中，驱动装置包括直接或间接地连接至工具滑台的滑板以及能够围绕转动轴线转动的驱动轴，其中，驱动轴的转动运动借助凸轮盘能够转换成滑板的沿进给方向延伸的直线运动。
根据本发明的驱动装置具有经由驱动轴控制滑板的直线运动并且因此控制工具滑台的直线运动的优点，其中，这种直线运动通过工具滑台来负责对能够设置在折边设备中的工件进行成形、特别是折边。此外，气动和液压缸被有利地免除，结果是能够减少循环时间。在这种情况下，凸轮盘优选地另外具有将工具滑台阻挡在加工位置的目的，否则这将需要通过永久性保持气动和液压缸中的压力来实现。特别地，凸轮盘可被定位成使得其在由于折边加工或其他原因存在反作用作用于工具滑台上时直接或间接地阻止工具滑台的回程运动。
优选地，工件是金属板，其成形为例如用于机动车辆的引擎罩。在这种情况下，工件在进行折边期间以形状配合的方式沿进给方向与工具滑台相互作用，所述工具滑台的运动实现这种折边。此外，凸轮盘设置为构造成使得其在围绕转动轴线转动期间作为力流装置临时作用在滑板上，由此使滑板沿进给方向运动或在加工位置进行阻挡。驱动轴在这种情况下优选地展现出转矩和角速度。凸轮盘用作力流装置的结果是，
--驱动轴的转矩能够转换为滑板的力，以及
--驱动轴的角速度能够转换为滑板的平移速度。
本发明的有利的结构和改进能够从参照附图进行的描述中获得。
在另外的实施方式中，驱动装置设置为包括用于使驱动轴转动运动的优选为电动机的电动驱动器。因此，驱动轴的转矩和角速度并且因此滑板的直线运动能够以特别简单和精确的方式来控制。
在进一步的实施方式中，转动轴线设置为大致垂直于进给方向延伸。因此，用于驱动该驱动轴的装置可以有利地以节省空间的方式设置在工具滑台运动所沿的平面的上方或下方。
在另外的实施方式中，驱动轴设置为在联接区域中连接至凸轮盘，以便与所述凸轮盘一起转动，其中联接区域偏心地设置在凸轮盘上。由于联接区域的偏心定位，因此可以有利地限定行程路径、即由滑板覆盖同时被向前推进的距离。在这种情况下可想得到的是凸轮盘包括槽，其中，驱动轴能够沿着槽被连续地引导并且能够被固定在期望的点处。因此，联接区域的定位偏心度易于改变并且因此行程路径易于调整。
在进一步的实施方式中，滑板设置为包括导向块，其中，导向块是至少临时地以形状配合的方式相对于凸轮盘沿进给方向设置的。在这种情况下，可想得到的是在驱动轴转动期间导向块与凸轮盘以形状配合的方式多次相互作用或者永久地相互作用。优选地，导向块和凸轮盘在工具滑台已占据折边位置的时候以形状配合的方式相互作用。因此，可以容易地和有利地阻止工具滑台因与进给方向相反的运动而再次离开期望的折边位置、特别是预期的折边位置。换句话说，工具滑台被阻挡在加工位置。特别地，凸轮盘设置为被构造成使得在转动期间所述阻挡与折边设备中的其他处理是同步的，其他处理例如为工件的输送和排出。
在进一步的实施方式中，滑板设置为包括另外的导向块，其中，另外的导向块是至少临时地以形状配合的方式相对于凸轮盘沿与进给方向相反的方向设置的。特别地，导向块和另外的导向块是沿着连接线设置的，其中，该连接线大致平行于进给方向延伸。
在另外的实施方式中，导向块和/或另外的导向块设置为包括凸轮滚子，其中，凸轮滚子能够围绕平行于转动轴线延伸的轴线转动并且能够至少临时地与凸轮盘接触。由于凸轮滚子，导向块能够至少临时地沿着凸轮盘滚动。这有利地降低了倾斜的可能性并且同时减少了出现在导槽上且由相对彼此的连续摩擦造成的磨损现象。
在进一步的实施方式中，导向块和/或另外的导向块设置为被预加载，以使得凸轮盘与导向块和/或另外的导向块之间的在凸轮盘转动期间的接触在驱动轴转动期间被保持。前提是导向块相对于另外的导向块能够沿着连接线移位。例如，另外的导向块以可移位的方式集成在滑板中。在凸轮盘转动期间，导向块与另外的导向块之间的距离于是变化。由于保持接触，进一步提高了滑板运动期间的定位精度。
在另外的实施方式中，凸轮盘的曲线轮廓设置为决定沿进给方向对工具滑台的驱动。在这种情况下，曲线轮廓被理解为指的是凸轮盘的沿垂直于转动轴线延伸的方向的周向轮廓。特别地，可以通过特定曲率的曲线轮廓实现或决定滑板在直线运动期间的速度分布。在此曲线轮廓的曲率设置为最佳地适应于特定工件的制造过程、特别是特定的折边过程。
在进一步的实施方式中，凸轮盘的曲线轮廓设置为：
--决定滑板的至少一个固定位置，并且/或者
--包括具有第一半径的第一圆形子段和具有第二半径的第二圆形子段，其中第一半径大于第二半径。优选地，存在多达四个固定位置。在固定位置，不通过来自凸轮盘的力流使滑板运动。在此可想得到的是，凸轮盘配置为使得尽管其相对于滑板的一部分、优选地相对于导向块以形状配合的方式设置在特定的转动位置处，但是其未对滑板施加任何力。在该转动位置，驱动装置还有利地适于阻止工件的不希望的运动。此外，滑板的运动并且因此工具滑台的运动可以有利地通过第二圆形子段来加速，第二圆形子段的第二半径小于第一半径。
在另外的实施方式中，滑板设置为包括用于多个不同工具滑台的适配器。优选地，根据待折边的部件，可以在不同的工具滑台之间变换。特别地，工具滑台可以适应于特定类型的部件。因此，在某些情况下可以在折边设备中对许多不同的部件进行折边。
在另外的实施方式中，
--滑板和/或凸轮盘设置为可替换的，并且/或者
--在滑板与凸轮盘之间设置保护装置。因此，可以甚至进一步增加许多可能的部件。特别地，可以通过具有恰当滑板和/或恰当凸轮盘的驱动装置的容易选择借助相同的折边设备对具有不同尺寸的多个部件进行折边。此外，可想得到的是，为了延长驱动装置的使用期限，在滑板与凸轮盘之间设置包括油膜或橡胶材料的例如为导向滚子的保护装置。
在另外的实施方式中，工具滑台设置为折边卡爪载具。优选地，工具滑台包括折边卡爪载具和基部部分，其中，折边卡爪载具相对于基部部分能够直线地运动。特别地，折边卡爪驱动器在此设置为用于实现折边卡爪载具相对于待固定至折边卡爪载具的基部部分的直线运动，或者折边卡爪驱动器设置为具有以相对于直线运动的一定角度定向的驱动方向以便实现折边卡爪载具相对于待固定至折边卡爪载具的基部部分的直线运动。
本发明的另外的主题是具有如上所述的驱动装置的折边设备。根据该折边设备，可以以有利的方式以非常短的循环时间对金属板进行折边，其中，驱动装置确保用于定位工具滑台的必要的定位精度。
本发明的进一步的主题是用于在折边设备中沿进给方向驱动工具滑台的方法，其中，借助凸轮盘将驱动轴的转动运动转换成滑板的沿进给方向的直线运动，滑板直接或间接地连接至工具滑台。
与现有技术相比，可以有利地在此免除气动或液压缸。替代地，可想得到的是驱动轴由优选地为电动机的电动驱动器驱动以进行转动。通过电动驱动器，部件的运动可以有利地以简单的方式来控制。特别地，可想得到的是电动驱动器联接至控制环路，借助于该控制环路能够对制造过程中的变化做出即时响应。
在另外的实施方式中，如上所述的驱动装置设置为用于驱动工具滑台。
本发明的更多细节、特征和优势可以从附图以及从参照附图的优选实施方式的以下说明中获得。在这种情况下，附图仅示出本发明的示例性实施方式，并不限制本发明的基本理念。
附图说明
图1示出了具有根据本发明的第一示例性实施方式的驱动装置的折边设备。
图2以透视图示出了根据本发明的第一示例性实施方式的驱动装置。
图3以分解示图示出了根据本发明的第一示例性实施方式的驱动装置。
图4示出了用于根据本发明的驱动装置的凸轮盘。
具体实施方式
在各个附图中，相同的部件始终拥有相同的附图标记，并且因此大体上还在每个例子中被提及仅一次。
图1示出了折边设备100，其中图示了根据本发明的第一示例性实施方式的驱动装置10。当进行大量需要以尽可能节约时间的方式实现的成形操作、特别是折边加工时，这种折边设备对驱动装置10提出了高要求。在此例如为板的部件——引擎罩旨在由其制造——设置为放置在接收表面50上。优选地，存在有旨在通过折边操作来连接并且每一个均已被预先成形的两个部件。例如，可想得到的是使第一部件在外周至少部分地弯曲并且使该第一部件的弯曲部分至少部分地垂直于接收表面延伸。优选地，将第二部件设置在第一部件上，并且通过折边加工，第一部件被进一步弯曲或者被折边，使得第一部件至少部分地覆盖第二部件。对于折边加工而言，提供了工具滑台7，工具滑台7在图1中以放大的方式示出并且直接或间接地连接至滑板1。这种情况下，工具滑台7在折边加工期间与部件接触并且使该部件折边。借助于可动的滑板1，折边加工于是能够发生在折边设备100中，使得滑板并且因此还使得工具滑台7朝部件的方向运动。特别地，滑板1设置为要由驱动装置10驱动。优选地，驱动装置10包括电动驱动器6、特别是电动机，其设置在滑板1在其中运动以便进行折边加工的平面的下方。
图2示出了根据本发明的第一示例性实施方式的驱动装置10。驱动装置10包括滑板1和驱动轴5。滑板1在此设置为用于驱动工具滑台7，如图1所示，其中，工具滑台7进而以形状配合的方式与上述部件沿进给方向A直接或间接地相互作用，并且因此带来对上述部件的成形。可想得到的是滑板1包括适配器，根据待折边的部件可在适配器上设置各种工具滑台7。此外，驱动轴5和滑板1设置为是经由凸轮盘4操作性地连接的。特别地，凸轮盘4用作力流装置，该力流装置将驱动轴5围绕转动轴线B的转动运动转换成滑板1沿进给方向A的直线运动。由此能够有利地以节省空间的方式配置驱动装置，这是因为能够有利地免除庞大的气动缸——否则其将必须设置在发生用于折边加工的滑动运动的平面中。
在第一示例性实施方式中，用于将转动运动转换成直线运动的驱动轴5在联接区域15连接至凸轮盘4，以便与所述凸轮盘4一起转动，其中，联接区域15偏心地设置在凸轮盘4上。此外，滑板1设置为包括导向块2和/或另外的导向块8。特别地，导向块2和另外的导向块8是沿着连接线设置的，其中，该连接线基本平行于进给方向A延伸。优选地，导向块2和/或另外的导向块8各自包括凸轮滚子3，凸轮滚子3构造成使得其至少部分地沿着曲线轮廓滚动，即在垂直于转动轴线B延伸的平面上沿着凸轮盘4的外周滚动。
此外，凸轮盘4设置为相对于导向块2并相对于另外的导向块8在凸轮盘的至少一个转动位置是以形状配合的方式设置的。导向块2、凸轮盘4和另外的导向块8于是彼此紧邻地设置，特别是在一排中相互接触地设置。在这种状态中，滑板1通过与导向块2和另外的导向块8形状配合被紧固就位、特别是相对于与进给运动相反的运动被紧固就位，即阻止了滑板1的不希望的偏移并且因此阻止了工具滑台7的不希望的偏移。优选地，当工具滑台7已占据其目标位置时转动位置就被占据了。在这种情况下能够设想到凸轮滚子3装备有橡胶类材料作为保护装置。在凸轮盘4转动期间，导向块2或另外的导向块8以由曲线轮廓19决定的方式被沿进给方向A推动或被沿与进给方向A相反的方向推动。导向块2或另外的导向块8由此被移动并且因此滑板1沿进给方向A被移动。
此外可想得到的是将凸轮盘4配置成使得在驱动轴5的转动期间，凸轮盘4与导向块2或另外的导向块8之间的接触被至少临时解除。如果接触已被解除，则凸轮盘4不能驱动滑板1并且因此也不能驱动工具滑台，并且优选地占据部件不承受力的位置。特别地，当凸轮盘4占据凸轮盘4在导向块2与另外的导向块8之间的范围小于恰好该导向块2与另外的导向块8之间的距离的位置时，接触被解除。此外，凸轮盘4的曲线轮廓19设置为指定或决定滑板1的运动模式。该运动模式在这种情况下基本是通过滑板1的进给运动发生的速度来描述的。通过这种运动模式，基本共同地决定了发生成形加工特别是折边的循环速度。在这种情况下，曲线轮廓19决定来自驱动轴5的转动运动和角速度是如何转换的。此外，驱动轴5设置为由电动驱动器6、优选电动机驱动。因此，驱动轴5的转矩和角速度并且因此成形加工、特别是折边操作的循环速度是有利地可控制的。
图3以分解示图示出了根据本发明的第一示例性实施方式的驱动装置10。为了保护凸轮盘4，驱动装置10优选地包括凸缘20。凸缘20至少部分地包围凸轮盘4并且在其指向滑板的一侧包括开口，凸轮盘4可以经由开口直接或间接地接触滑板1。
图4示出了用于根据本发明的驱动装置10的凸轮盘4。曲线轮廓19在此设置为决定滑板1运动的速度。特别地，曲线轮廓19包括圆形子段，该圆形子段的半径对于滑板1的速度是决定性的。例如，曲线轮廓19包括具有第一半径16的第一圆形子段和具有第二半径17的第二圆形子段，其中第一半径16大于第二半径17。如果导向块2当前与第一子段接触，则滑板1被以比当导向块2当前与第二子段接触时更慢的速度驱动。优选地，驱动轴5能够设置在凸轮盘4中的相应的切口18中。
附图标记列表
1 滑板
2 导向块
3 凸轮滚子
4 凸轮盘
5 驱动轴
6 电动驱动器
8 另外的导向块
10 驱动装置
15 联接区域
16 第一半径
17 第二半径
18 用于驱动轴的切口
19 曲线轮廓
20 凸缘
50 用于部件的接收表面
100 制造设备
A 进给方向
B 转动轴线