线性马达装置和具有线性马达装置的机床的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的线性马达装置以及一种具有 这种线性马达装置的机床（步冲机床（Nibbelmaschine))。
【背景技术】
[0002] 在文献EP 1 299 200 Bl中公开了一种具有主轴驱动装置的机床。通过所述主轴 驱动装置可以沿水平方向推动一个楔形块。通过楔形块可以沿垂直方向操纵机床的刀具。
[0003] 在文献EP 2 527 058 Al中公开了一种类似的机床，借助它可以使用一个线性马 达代替主轴驱动装置。
[0004] 这种技术方案的缺点是相对较高的装备技术成本和较大的机床结构空间需求。
【发明内容】
[0005] 与之相对地，本发明的任务在于，创造一种线性马达装置，它具有紧凑的结构，同 时可提供很大的力并且移动质量很小。此外本发明的任务在于创造一种紧凑和装备技术简 单的机床。
[0006] 关于线性马达装置的任务根据权利要求1的特征来解决，关于机床的任务根据权 利要求15的特征来解决。
[0007] 本发明的其他有利的改进方案是其他从属权利要求的主题。
[0008] 根据本发明，线性马达装置用于机床、特别是锤压机（Punching Machine)、步冲 机床或者冲压机。此外可以考虑，所述机床是用于加工工件、特别是板材的板材制造中心 (Sheet Fabrication Center)。所述线性马达装置具有至少一个电动的线性马达，所述线 性马达具有滑动支架。滑动支架可以通过线性导向装置沿纵向、特别是大致垂直于刀具 (冲压刀具）的轴线移动。在滑动支架的彼此背离的滑动支架侧面（大侧面）上分别固定 一次级单元。相应的次级单元从属于与其相对布置的固定连接在壳体上的初级单元。相应 的次级单元与其配备的初级单元有效连接，从而滑动支架可以沿两个纵向移动。通过滑动 支架可以在刀具上施加一大致垂直于其滑动支架侧面作用的操纵力。在施加操纵力时滑动 支架通过线性导向装置进行支承。所产生的支承力由此可以由线性导向装置排除。
[0009] 该技术方案的优点是，这种线性马达装置在装配技术上极其简单而且紧凑地构 造，同时可以施加较大的操纵力。
[0010] 有利的是，所述次级单元是一种磁性装置，而所述初级单元是一种线圈装置。因为 并非线圈装置，而是磁性装置被固定在滑动支架上，所以用于提供电能的电导线和线性马 达的控制装置可以壳体固定地布置并因此不会由于滑动支架而一起运动。
[0011] 线性导向装置（型材滑轨导向装置（ProfilschienenfUhrung))具有两个大致彼 此平行布置的沿纵向延伸的导轨。所述导轨与滑动支架固定连接。相应的导轨在此在至少 一个壳体固定的导向滑座中、优选分别在两个导向滑座中得到引导。由于导轨的重量通常 小于导向滑座，因此特别有利的是，导轨而不是导向滑座与滑动支架相连，以便使得滑动支 架的移动质量保持得较小。
[0012] 优选如下构造线性导向装置，即所述线性导向装置在小摩擦时具有相对较高的强 度。可以规定，在线性导向装置中使用轻载行程密封件（Leichtlaufdichtung)。
[0013] 在其他的设计方案中，滑动支架包括具有操纵侧面的操纵部段，通过所述操纵侧 面可以对刀具施加作用力。在操纵部段的区域中至少设置至少一个另外的导向滑座或至少 两个另外的导向滑座以便进行支承。由此导向装置优选总共具有四个或者六个导向滑座。 通过单个或者多个导向滑座的布置可以在操纵部段的区域中相对直接地由线性导向装置 承受在施加操纵力时产生的力，这提高了线性马达装置的强度。
[0014] 有利的是，导向滑座在多个布置在操纵部段区域中的导向滑座或者在单个布置在 操纵部段区域中的长度沿纵向超过操纵部段的长度。
[0015] 通过操纵部段将操纵力施加到刀具上优选在初级单元（线圈装置）的外部实现。
[0016] 线性导向装置的导轨可以在侧面固定布置在滑动支架上。导向滑座因此同样在侧 面构造在滑动支架上。
[0017] 滑动支架的端部部段可以设计为操纵部段。
[0018] 有利的是，初级单元和次级单元基本上相对于滑动支架镜像对称地布置。此外所 产生的磁性力基本上相同。因此线性导向装置卸载，从而减小了线性导向装置的摩擦并且 提高了滑动支架的动力性，此外通过磁性的吸引力卸载线性导向装置。由此能够使用更小 的线性导向装置和/或提高其使用寿命。
[0019] 线性导向装置优选构造为循环球导向装置或者循环滚子导向装置。因此考虑到较 小的惯性而选择整个轴承。
[0020] 可以为相应的线圈装置设置一线圈壳体（线圈板）。相应的磁性装置同样可以布 置在板状的壳体中，所述壳体与滑动支架固定连接。
[0021] 通过线性马达的镜像对称的设计方案可以为两个初级单元（线圈装置）设置一共 同的驱动调节器。这可以节省成本，因为仅仅需要一个调节器和仅仅一个控制部件。
[0022] 有利的是，设有长度测量系统（行程测量系统），所述长度测量系统布置在线性马 达的区域中，在该区域中产生相对较少的振动和振荡。在这种布置方式来说可以达到很高 的测量精确度。有利的是，所述长度测量系统与驱动调节器有效连接。长度测量系统尤其 用于线性马达的定位和换向。
[0023] 长度测量系统优选尽可能地远离操纵部段。例如所述长度测量系统可以构造在线 性马达的远离操纵部段的端部部段上。长度测量系统因此在前部并非布置在刀具或者说冲 压头上，而是布置在线性马达的线缆出口处（背离冲压头的一侧）。长度测量系统具有一 接收器，所述接收器尤其在侧面与线圈壳体相连。替代地，所述接收器可以固定在机器（机 床）的壳体上。线圈壳体例如具有四个角部区域，其中所述长度测量系统因此在远离操纵 部段的角部区域中固定在所述线圈壳体上。长度测量系统的传感器因此有利地与滑动支架 相连。滑动支架可以至少在一侧上以滑动支架部段从线圈壳体中伸出来，其中传感器由此 固定在伸出的滑动支架部分上。传感器例如可以构造为整体量具（Massverkijrperung)或 者计量带。
[0024] 在本发明的其他设计方案中与滑动支架的导轨相连的导向滑座沿横截面看大致 构造为U形并且沿操纵侧面大致指向的方向是敞开的。因此导向滑座大致沿一垂直于滑动 支架侧面延伸的方向敞开。与操纵力相反，导向滑座因此具有较大的支承面。
[0025] 第二线性导向装置优选设置在操纵部段的范围中以便支承滑动支架。所述第二线 性导向装置可以具有至少一个与滑动支架固定连接的导向滑座，其与壳体固定连接的导轨 上进行引导。通过第二线性导向装置可以以简单的方式改善在操纵力的力导入的范围中的 支承。第一线性导向装置因此可以设计得相对较小。
[0026] 第二线性导向装置可以在滑动支架的操纵部段的背离操纵侧面的一侧上具有两 个导向滑座，所述两个导向滑座分别借助一与壳体固定连接的导轨进行引导。
[0027] 第二线性导向装置的导向滑座优选沿横截面看大致构造为U形。其可以沿一背离 操纵侧面的方向敞开，这形成了大面积的支承面。
[0028] 在一种优选的实施例中，在操纵侧面上可以设有一楔形块，刀具（操纵元件）可以 支承在所述楔形块上。在此如此布置所述楔形块，即在沿第一纵向移动滑动支架时可以对 刀具施加操纵力。在施加操纵力时刀具可以大致垂直于滑动支架侧面从操纵部段上移开。 为了移回刀具例如可以设有气动装置、弹簧元件或者复位机构。
[0029] 楔形块沿纵截面看V形地构造有两个楔形面。
[0030] 可以考虑，刀具与一支承元件相连，所述支承元件沿纵截面看同样V形地构造有 两个支承面。相应的楔形面可以大致平行于对置的支承面布置，其中在楔形面和支承面之 间设有一滚动轴承。由此在操纵时可以减小在滑动支架与刀具之间的摩擦。
[0031] 有利的是，滑动支架具有一经过尺寸优化的支承板。所述支承板具有例如铣槽或 者经过优化的几何结构。所述支承板可以例如构造为H型材，其中所述H型材的厚度、长度、 宽度和高度可以尺寸优化地进行匹配。
[0032] 构造有H型材的支承板优选具有一中间的连接接片和两个侧面的接片，其中所述 连接接片布置在次级单元之间。为了减轻重量可以在连接接片中设置至少一个凹槽或铣槽 或者多个凹槽或铣槽。单个或者多个凹槽在此如此设置和构造在支承板中，从而提高了所 述支承板的直至滑动支架的操纵部段的强度。
[0033] 可以考虑，支承板基本上由纤维复合材料（例如CFK)制成，因此其特别的轻。
[0034] 在本发明的其他的设计方案中，滑动支架具有一连接部段，所述连接部段设置在 操纵部段和具有次级部件的执行部段之间。可以如此构造所述连接部段，即允许操纵部