用于控制具有可变传动比的压力机的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于控制压力机的方法。本文中，压力机以路径相关的方式操作。 所述压力机包括电驱动电机，其被设置成使压头沿行程方向在上反转点和下反转点之间来 回移动。为了做到这点，所述电驱动电机通过压力机传动装置（presstransmission)与压 头运动親合。所述传动装置具有可变传动比（variablegearratio)。所述可变传动比特 别是根据传动部分的位置或压头在其行程运动期间的位置而改变。例如，这样的压力机传 动装置可以是偏心传动装置或肘杆（toggle-lever)传动装置。在这些传动装置中，传动比 在下反转点的区域中是非常高的，并且在算术上趋向无限大。
【背景技术】
[0002] 已经知道包括电驱动电机的压力机。例如，专利公开DE10 2010 006 120A1描 述了一种包括动力辅助提取器和铰链式驱动装置的压力机。参考这些压力机，已经建议了 设置形式为压力垫的过载保护装置。
[0003] 专利公开DE102007 026 727A1描述了一种具有动力辅助电机的压力机，其中， 例如，液压垫能够被设置为过载保护装置。
[0004] 在用于促动如从专利公开DE10 2005 040 263A1已知的压力机的方法中，压头 驱动装置在其工作运动或其向上运动期间是位置控制的。在工具关闭的情况下，控制从位 置控制切换到转矩控制或力控制。
[0005] 考虑到这点，本发明的目的可以被视为是对用于操作压力机的改进方法的建议， 所述方法可靠地避免过高的压力，以防止对压力机的损伤。
【发明内容】
[0006] 这个目的通过显示出专利权利要求1的特征的方法来实现。
[0007] 如一开始所述，所述压力机包括压力机驱动装置，其具有至少一个电驱动电机以 及在驱动电机和压头之间建立运动耦合的压力机传动装置。所述压头能够沿行程方向在上 反转点和下反转点之间来回移动。
[0008] 参考根据本发明的方法，最初为所述压力机指定也称为公称压力（nominal pressingforce)的最大压力。随后，对于所述至少一个电驱动电机，位置相关（position相 关的）的最大转矩根据所述最大压力和可变传动比来确定。传动比是压头在其行程运动期 间的位置或为控制所述压力机已指定的压力角的函数。所述压力角描述了压头从其上反转 点到下反转点中并且回到上反转点的完整运动，其中，所述压力角从0°改变到360°。根 据压力机传动装置的运动学特性，所述下反转点可以与大约180°的压力角相关联。由于传 动比在压头的行程运动期间改变，所以所述最大转矩根据行程位置或根据压力角来指定。
[0009] 对于每个行程位置或对于每个压力角，位置相关的最大转矩描述了对电驱动电机 而言为了在压头的行程运动的持续运动期间不超过所述最大压力而一定不可超过的驱动 转矩。如果所述至少一个电驱动电机的驱动转矩超过所述最大转矩，据发现，在压头持续运 动并且驱动电机使用指定的驱动转矩的情况下，所述最大压力将会被超过。
[0010] 位置相关的变化的传动比和所述至少一个电驱动电机的驱动转矩的标称值是已 知的。这允许根据压力角或压头位置来确定最大转矩的进展，所述最大转矩在最大压力被 超过之前被超过。例如，这可能在若干金属板材被疏忽地放置到压力机中时或在压力机的 操作者错误地执行了行程调整（g卩，下反转点的定位）时发生。如果驱动转矩超过所述最大 转矩，即，在最大压力被超过之前及时检测到危险，并且可以启动合适的措施，以便安全地 防止对压力机的任何损伤。优选地，在位置相关的最大转矩的确定中，还将考虑规定压力机 的框架弹簧的至少一个参数。作为这样做的结果，可以为每个压力角或为每个压头位置确 定电驱动电机的最大转矩，所述最大转矩当被超过时指示在压头从上反转点到下反转点中 的持续行程运动期间，将预期超过所述最大压力。
[0011] 例如，压力机传动装置可以包括偏心齿轮或肘形机构（togglemechanism)。特别 地，所述压力机传动装置具有当压头接近下反转点时增加的传动比。由于这种改变的传动 比，因此监测电机转矩是不够的。不断增加的传动比靠近下反转点大大增加，并且在下反转 点在算术上无穷大。因此，接近下反转点，电驱动电机的极小的驱动转矩对超过所述最大压 力而言已足够。由于这个原因，在位置相关的最大转矩的确定中包括了压力角或压头位置 (并且因此，传动装置位置)，使得能够有效地防止对压力机的任何损伤。
[0012] 在优选实施例中，为压头的整个行程或为处于0°和360°之间的每个压力角指 定位置相关的最大转矩。作为对其的替代方案，可能足够的是，指定至少在直到到达下反 转点的运动的一个部段中压头从上反转点到下反转点的运动期间的公称力路径（nominal forcepath)内的位置相关的最大转矩。所述公称力路径沿行程方向测量可以具有几毫米 一直到1厘米的压头运动的长度。
[0013] 有利的是，如果一旦发现存在超过最大转矩的危险，就降低所述至少一个电驱动 电机的驱动转矩。超过最大转矩的危险被检测到特别是因为所述至少一个电驱动电机的实 际驱动转矩大于检测到的位置相关的最大转矩。例如，可以降低电机电流或可以完全将它 断开。
[0014] 当检测到可能超过最大转矩的危险时，压头还能通过电驱动电机主动减速。例如， 为了这样做，所述至少一个电驱动电机可以被切换到其发电机模式。可替代地或附加地，还 可以给所述至少一个驱动电机供能，以产生制动力。在这样做时，驱动电机可以说是以如下 方式被供能，即：它试图逆转其旋转方向，并且因此，产生作用在压头上的制动力。
[0015] 如果驱动转矩超过所述最大转矩，则能够使压头相对于其指定压头运动减速，并 且在一个优选实施例中，使其移动到参考位置中。所述参考位置特别地是上反转点。作为 这样做的结果，使得压力机处于限定的状态。通过将压头提升到所述参考位置或上反转位 置中，使得有可能接近工件。操作者能够检查构成超过所述最大压力的威胁的原因，并且消 除问题。
[0016] 在所述方法的一个优选实施例中，当驱动转矩超过所述位置相关的最大转矩时产 生光学和/或声学的报警信号。
[0017] 此外，有利的是，如果考虑到在所述最大转矩的确定期间发生的驱动转矩的改变， 所述改变由压头的指定加速引起。根据存储在压力机控制装置中的挺杆的运动特性，驱动 转矩的改变在压头的行程运动期间可能是必要的，以便使时间相关的或压力角相关的位置 和/或压头的速度适应于指定的标称值。任何速度改变（即，速度增加或速度减少）都被视 为压头的加速。例如，根据压力机的成型（forming)任务，可以改变所述至少一个电驱动电 机在行程期间的旋转速度，以便在运动的指定部段中实现加速。然而，驱动转矩的这些改变 不会导致发生超过所述最大压力的危险，这是因为这些驱动转矩的改变引起了所述压头的 动能的改变。因此，有利的是，考虑到由压头运动特性所规定的这样的驱动转矩的改变或在 位置相关的最大转矩的确定中所产生的驱动转矩的改变。作为这样做的结果，能够提高所 述方法的精度，并且避免对发生的压力的不精确评估。
[0018] 由于压头的加速而发生的驱动转矩的改变是独立于压力机所执行的成型工作而 发生的驱动转矩改变，所述改变能够被纳入考虑用于确定所述最大转矩。驱动转矩的这种 改变例如能够基于指定的压头运动特性来确定。此压头运动特性例如能够从压力机方法的 模拟或从压力机控制装置获得。
[0019] 附加地或可替代地，由于压头在行程期间的加速而发生的驱动转矩的改变还能在 测试行程或空载行程期间确定。如所解释的，这些改变能够基于模拟或基于压力机第一次 启动之前的空载行程借助于压头特性来确定。
[0020] 特别是在位置相关的最大转矩的确定期间，除了由压头独立于其成型工作的加速 引起的驱动转矩的改变之外，还考虑到附加的行程数相关的参数。随着行程数增加，压头的 加速也增加，这通过行程数相关的参数来纳入考虑。因此，所述行程数相关的参数能够形成 能够与独立于成型工作发生的驱动转矩改变相乘的因子。
【附图说明】
[0021] 本发明的有利的实施例能够由专利的从属权利要求和说明书推断。本说明书限于 本发明的基本特征。附图将被用于补充参考。在下文中，参考附图详细解释本发明的示例 性实施例。它们示出了： 图1示出了类似压力机的示例性实施例的框图的示意图； 图2示出了压力角和压头运动之间的关系的原理的示意图； 图3示出了压力机的电驱动电机的旋转速度以及所确定的公称力路径中的最大转矩 的尚度不意性的不例性进展；以及 图4示出了电驱动电机的旋转速度以及压头运动的按时间顺序的进展的高度示意性 的示例性表示。
[0022] 附图标记列表：