锻锤和用于跟踪锻锤的锤头的运动的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的或权利要求6的前序部分的锻锤和用于跟踪(Verfolgung)锻锤的锤头的运动的方法。

背景技术：

由现有技术充分已知用于应用在工业中、例如在自由锻中或在模锻中的锻锤。对于该专业领域的详细介绍可由文献“Handbuch Umformtechnik”(Eckhart Doege, Bernd-Arno Behrens, Springer出版社，第二版，2010年，第719页及以下)得出，就此参考该文献。

此外，由文件DE 10 2008 064 228 A1已知一种构造为线性锤(Linearhammer)的锻锤。该已知的线性锤包括调节单元，由该调节单元借助于位置传感器来跟踪线性锤的与锤头一起运动的次级部件(Sekundaerteil)的变化的位置。

在制造工件(其利用锻锤通过多次、彼此相继的锻打(Schmiedeschlag)来加工)时较高的挑战是使各个锻打与锻造过程相匹配成使得其针对成型结果、即由相应之前的锻打所造成的工件厚度的减小。

技术实现要素：

因此本发明目的在于提出一种锻锤或一种用于跟踪锻锤的锤头的运动的方法，借助于其可完整地且精确地监控锤头的运动过程，这样使得也能够以高精度加工由于多次加工而厚度减小的工件。

从权利要求1或权利要求6的前序部分的特征出发，该目的通过相应的特征部分的特征来实现。在相应的从属权利要求中说明了有利的且适宜的改进方案。

提出一种用于加工工件的锻锤，其中，锻锤包括机架和锤头，并且其中，机架包括砧座和头部件(Kopfstueck)。根据本发明，锻锤包括至少两个行程测量系统，其中，行程测量系统设置用于测量锤头在机架中沿着行驶轴线所占据的竖直的位置，其中，通过第一行程测量系统可检测锤头相应在机架中所占据的锤头在锻锤中的位置，并且其中，通过第二行程测量系统可检测锤头相应在机架中所占据的锤头在锻锤中的位置。通过使锻锤这样冗余地实施有至少两个行程测量系统，可通过双重测量来确定锻锤的在工件逐步加工期间变化的换向点(Umkehrpunkt)(其可被视为对处于加工中的工件的相对厚度的度量)。双重测量能够使由在每次锻打时出现的颤动在每个行程测量系统中引起的误差最小化。

此外设置成使行程测量系统中的至少一个(其测量锤头相对于头部件的相应的位置)与头部件相关联并且将行程测量系统中的至少一个(其测量锤头相对于砧座的相应的位置)与砧座相关联。由此，行程测量系统中的一个、即与头部件相关联的行程测量系统远离锻造区，从而该行程测量系统经受较少的热负载和较少的颤动并且其测量因此更少地受锻打影响。通过该定位，利用与头部件相关联的行程测量系统可相对更精确地测量。与砧座相关联的行程测量系统布置在直接参与锻打的部件锤头和砧座处并且因此特别适合于在锻打时监控锤头。

此外设置成，锻锤包括第一行程测量系统和第二行程测量系统，其中，在第一行程测量系统中发送器(Geber)布置在锤头处而接收器(Nehmer)布置在头部件处，其中，在第二行程测量系统中发送器布置在锤头处而接收器布置在砧座处。锤头可简单地装备有发送器。

也设置成将锻锤构造为线性锤，其中，其那么包括线性马达作为用于锤头的驱动器。这样的锻锤可高精度地来控制并且因此基于精确的测量结果(其尤其也涉及工件的相应达到的厚度)非常适合进行相匹配的继续加工。

在锻锤构造为线性锤的情况下设置成，线性马达由定子的初级部件和转子的次级部件形成，转子包括次级部件和锤头，次级部件与锤头的侧周面(Mantelflaeche)相连接，定子布置在头部件中，头部件布置在砧座上，转子在砧座中被引导，锻模的上模与锤头的下侧相连接而锻模的下模与锻模的上模相对而置地与砧座相连接。在这样构造的线性锤中，可容易地布置多个行程测量系统。

根据本发明的用于跟踪锻锤的锤头的运动的方法设置以下所述步骤：

- 利用第一行程测量系统跟踪锤头从初始位置的向下运动；

- 开始(Aufnahme)利用第二行程测量系统跟踪锤头的向下运动，其中，第二行程测量系统通过第一行程测量系统来初始化，

- 通过两个行程测量系统跟踪锻打和接下来的向上运动，

- 放弃(Aufgabe)通过第二行程测量系统跟踪向上运动而仅通过第一行程测量系统跟踪继续的向上运动。通过第一和第二行程测量系统的测量工作的这样的分工可保证，锤头在锻打的关键的时间段中通过两个行程测量系统来跟踪并且由此更广泛地监控锻打并且提供更多测量数据用于说明锻打。

也设置成，在经过向下运动的路程的至少10%且尤其至少30%之后，开始利用第二行程测量系统跟踪锤头的向下运动。由此可在锻打的时间段之前通过比较这两个行程测量系统的测量结果来保证，两者功能正常，从而然后也可将由第二行程测量系统在锻打的时间段上所测定的测量值视为正确可能性高的测量值。

此外也设置成，在经过向上运动的路程的至少10%且尤其至少30%之后，放弃通过第二行程测量系统跟踪锤头的向上运动。由此，在锻打的时间段之后可再次将这两个行程测量系统的测量值相互比较，从而可再次检查这两个系统的正确功能性。

也设置成由锻锤的调节装置将第一行程测量系统的测量结果和第二行程测量系统的测量结果结合成不中断的行程测量记录。由此，可简单易懂地且以提高的精度记录锻打的完整过程。

最后设置成通过第一行程测量系统测量锤头相对于头部件的速度或加速度而通过第二行程测量系统测量锤头相对于砧座的速度或加速度并且从测量值中测定砧座和头部件的同向或反向运动。通过这样的方法，可在锻打的时间段中获得关于机架的特性且尤其关于砧座和头部件的反向和同向运动或连接砧座和头部件的连接件的特性的认识。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例来详细阐述本发明的另外的细节。其中：

图1显示了构造为线性锤的锻锤的第一实施变体的示意性侧视图，其中，转子或者说锤头示出在上部的位置II中；

图2显示了在图1中所示的线性锤的另一图示，其中，转子或者说锤头示出在下部的位置I中；

图3显示了构造为线性锤的锻锤的第二实施变体的示意性侧视图，其中，第一和第二行程测量系统不同地来构造。

附图标记清单

1 锻锤

la 线性锻锤

2 砧座

3 头部件

4锤头

5 6的下模

6 模具或者说锻模

7 6的上模

8 定子

9 转子

10 线性马达

13 机架

20 4的侧周面

21 4的下侧

23 下面的头部件

24 上面的头部件

35 次级部件

36 初级部件

37 击打工具

101 锻锤

101a 锻锤

103 头部件

104 锤头

104a 104的空腔

2401 101a的第一行程测量装置

2401a 2401的发送器

2401b 2401的接收器

2301 第一行程测量装置

2301-1 2301的第一所测量的位置

2301-3 2301的另一所测量的位置

2301a 2301的发送器

2301b 2301的接收器

2302 第二行程测量装置

2302-1 2302的第一所测量的位置

2302-3 2302的另一所测量的位置

2302a 2302的发送器

2302b 2302的接收器

2303 调节装置

2304 2和3的连接件

2305 2和3的连接件

a,b 在3与2之间的间距

DW W的厚度

F4 4的足部

K4 4的头部

P4 4的位置

U9 9的换向点

VA9 9的行驶轴线

W 工件

y 空间方向。

具体实施方式

在图1中以示意图显示了构造为线性锤1a的锻锤1。线性锤1a包括机架13和转子9。转子9包括锤头4和与锤头4的侧周面20在转子9的行驶轴线VA9的方向上防移动地相连接的次级部件35。为了图1至3的图示的清晰性，未示出所有剖开的构件。

机架13包括砧座2以及与砧座2相连接的头部件3。为了线性马达10的完整构造，线性锤1a包括带有初级部件36的定子8。借助于线性马达10，转子9可从以虚线表示的下部的位置I中沿着转子9的行驶轴线VA9行驶到在图1中所示的上部的位置II中并且可反过来行驶。

定子8与头部件3相连接，其中，头部件3构造成两件式并且包括下面的头部件23以及上面的头部件24。转子9利用锤头4的足部F4在机架13的砧座2处被引导并且利用锤头4的头部K4在机架13的头部件3的上面的头部件24处被引导。

线性锤1a以两件式的模具6(其由下模5和上模7组成)来运行。下模5与砧座2相连接而上模7与锤头4的下侧21相连接。锤头4、上模7和次级部件35共同形成击打工具37，线性锤1a在锻打时以击打工具37作用到工件W上，工件W位于下模5上。

线性锤1a包括第一行程测量装置2301和第二行程测量装置2302。第一行程测量装置2301包括布置在锤头4的头部K4处的发送器2301a和布置在头部件3处的接收件2301b。第二行程测量装置2302包括布置在锤头4的足部4处的发送器2302a和布置在砧座2处的接收件2302b。

在图1中的图示中，第一行程测量装置2301测量锤头4的位置2301-1而第二行程测量装置2302测量锤头4的位置2302-1。位置2301-1和2302-1描述了锤头4在坐标系中在y轴上所占据的位置P4，即，y轴由行驶轴线VA9形成。在这样的位置中，借助于调节装置2303通过第一行程测量装置2301实现第二行程测量装置2302的初始化，这两个行程测量装置2301和2302联接到调节装置2303处。

为了实施锻打，那么使锤头4或转子9运动到在图1中以虚线示出的下面的位置I中。其中，转子9在位置I中以构造为锻模的模具6的上模7刚好撞到工件W上。在位置I中以及在这两个行程测量装置2301和2302测量的所有处于位置I与位置II之间的位置中，其测量结果相互对应。

在图2中，转子9现在在其位置II之下在其下部的换向点U9中示出，在换向点U9中工件W的变形结束且转子9从该换向点U9又向上运动。为了对比，在图2中工件以较细的线也还以其在变形之前所具有的形状示出。在到达该换向点U9时刻，由第一行程测量装置2301来测量位置2301-3而由第二行程测量装置来测量位置2302-3。由于在锻打时出现的颤动(其在整个线性锤1a中扩散)，在理想化的考虑中与砧座2通过连接件2304,2305相连接的两件式的头部件3相对于砧座2向上运动并且然后代替间距a短时具有增大的间距b，从而所测量的位置2301-3和2302-3相差了这些间距a,b的差。由此，第二行程测量装置2302在该情况中对于锤头4或转子9的位置且因此还对于换向点U9且因此还对于从锤头4的位置导出的利用锻打实现的工件W的厚度DW提供更精确的测量值。相应地，调节装置2303被编程成使得至少在上模7与工件W接触期间为了测定工件W的厚度DW仅使用由第二行程测量装置2302所测定的位置。

鉴于在图3中所示的构造为线性锤101a的锻锤101的第二实施变体，关于基础结构且关于线性锤101a的基础工作方式参照对图1和2的说明。与在图1和2中所示的根据本发明的线性锤的第一实施变体相区别，对于在图3中所示的线性锤101a第一行程测量系统2401在技术上不同地来构造。行程测量系统2401包括构造为磁环的发送器2401a和构造为标杆的接收器2401b。在此，接收器2401b固定在头部件103处并且伸到锤头4的构造在锤头104中的空腔104a中。由于第一行程测量系统2401在这样的构造中受保护地布置在锤头104中，其可尽可能不受如灰尘和热影响地检测其测量值，从而很大程度上避免由外部影响引起的不精确性。