用于材料切除地加工工件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于借助于工具机、特别是借助于冲压机或冲压/激光组合机对夹紧在工件接收部上的工件进行材料切除地加工的方法。
【背景技术】
[0002]在对可运动地支承的工件进行材料切除的加工中，加工机的动态性能(特别是可运动的且电动机驱动的工件接收部的动态性能)通过所接收的且要加工的工件的惯性和/或惯性矩来共同决定。而且工件的通过材料切除地加工所决定的在时间上渐进的质量减小超越了加工过程的持续时间地影响到动态性能。
[0003]然而，动态性能也通过调节参数来主要共同决定，该调节参数存储在加工机的调节机构中并且预给定了电动机驱动的工件接收部在工件加工期间的运动。这些调节参数在已知的加工机中典型地预调节成工件所假定的平均质量，因此在实际中经常出现如下问题，即，在对具有与该平均质量不同的质量的工件进行加工中，没有优化地适配所述调节参数，而是守恒地调节所述调节参数。工件加工的快速性和精确性进而产品结果的好坏以及经济性然而决定性地与预调节好的调节参数的品质相关。调节参数的品质甚至可能会很大地(并且必要时可能会负面地)影响到加工运行的安全。
[0004]为了使得用于工件运动的调节参数匹配于实际要加工的工件且不必以守恒的调节参数来执行工件运动，由文献EP 2 209 053 A2已知的是，在原本的工件加工之前的方法步骤中，测量具有不同的事前所限定的负荷状态的不同运动过程并且由此生成数据(例如特性曲线族)，这些数据提供电动机驱动器的负荷为一方与工件的质量或惯性矩为另一方之间的关系。在执行用于设立加工机的方法之后，实际要加工的工件的质量可以通过将驱动器的负荷与事前生成的特性曲线族相比较来求取。通过该方法，虽然可以使得调节参数在加工不同工件的情况下匹配于这些工件的各自不同的工件质量，然而由此不考虑通过在工件加工时出现的材料切除所产生的质量减小或惯性矩变化。就这点而言，在已知方法中保留了在调节参数匹配于加工期间当前工件质量的情况下的剩余不准确度。该剩余不准确度或者说“剩余失调”然而可能是显著的并且可能会导致在加工持续期间不匹配的调节参数。可能会导致:由于变化的工件惯性矩所引起的不期望的不平衡以及由定位和加工误差所引起的过于缓慢或者不准确的运动过程。除此之外，要事前执行的特性曲线族生成是耗时且昂贵的。
[0005]原则上，由文献EP I 143 316 BI还已知一种用于改善调节品质的自动化工件质量识别，其中，求取到实际在工件台上存在的工件质量。求取到的工件质量按照该教导来间接作为调节变量纳入到进给调节中并且因此影响到调节的品质。在该方法中需要多个具有不同速度和加速度预定的测试过程，以便检测机械从动轴的实际加速度。该实际加速度于是用于计算实际工件质量。然而在该方法中不利的是，一般比较小的准确度，以及如下情况，即，对内插器或额定值生成器没有产生影响。
[0006]此外，由文献DE 10 2009 058 443 Al已知一种控制器和一种控制系统，该控制器和控制系统可以在短的时间间隔中在电动机的运行范围小的情况下确定要驱动对象的惯性。用于马达的控制机构包括:惯性估算部分，该惯性估算部分具有正弦波指令生成部分，该正弦波指令生成部分将正弦波命令添加至用于马达的扭矩指令；电流反馈采样部分，其求取到马达的电流值；速度反馈采样部分，其检测到马达的速度反馈；加速度计算部分，其基于速度反馈来计算出加速度值；以及惯性估算值计算部分，其基于马达的代表的电流值、代表的加速度值和扭矩常数来计算出对象的惯性，所述电流值、加速度值和扭矩常数由在正弦波指令的多个周期中的电流值和加速度值来计算并且存储在采样数据存储部分中。
【发明内容】
[0007]相比之下，本发明的任务在于，提供一种方法，通过该方法能实现将机器的动态性能进行高精确地、快速地且经济地匹配于工件接收部的当前负荷状态。
[0008]该任务按照本发明通过一种用于借助于工具机、特别是借助于冲压机或冲压/激光组合机对夹紧在工件接收部上的工件进行材料切除地加工的方法来解决，其中，为了引起对于工件加工所需要的、在额定-工件运动上的运动序列，所述工件接收部被可运动地支承并且被电动机驱动，该方法包括以下方法步骤:
[0009]-确定与工件质量无关的初始调节参数，用于调节所述电动机驱动器；
[0010]-基于所述调节参数来执行所述额定-工件运动之一；
[0011]-求取到当前工件质量的近似值；
[0012]-将所述调节参数匹配于该工件质量的近似值；以及
[0013]-重复执行最后三个方法步骤，直到运动序列结束。
[0014]通过按照本发明的方法，有利地实时(并且立即)检测到通过材料切除加工所决定的质量减小，由此更精确地实现了剩余的工件质量的确定并且可以使调节参数更准确地与加工机的当前负荷情况相协调。为此，以特别有利的方式和方法不必执行具有不同的事前限定的负荷状态的、在原本的工件加工过程之前要进行的测试过程或运动过程。此外有利的是，为了工件加工过程的(品质)安全，依据已鉴别的工件质量在事前至少大致已知的工件尺寸的情况下能够检查:是否正确的工件被夹紧在工件接收部上。
[0015]在按照本发明的方法中，对工件进行材料切除地加工可以通过例如车削、铣削和/或切削来实现。优选地，然而要加工的工件涉及到板材，该板材通过冲压和/或激光切削来经受材料切除。为了加工工件，按照本发明，一个或多个工具(例如车削工具、铣削工具、切削工具或冲压工具)与夹紧在工件接收部中的工件共同作用。为此，工件根据期望的运动序列超越了工件加工的持续时间地分别不同地定位。该运动序列(总轨迹)典型地包括多个额定-工件运动(多个额定轨迹)，例如从工件的第一冲压位置至另一冲压位置的首先加速而随后减速的运动。这些单个的额定-工件运动可以是直线的或者旋转的或者组合式运动过程。为了执行所述运动序列或所述单个额定-工件运动，工件接收部被可运动地支承并且被电动机驱动。为了执行运动序列或额定-工件运动，例如可以应用或采用伺服驱动器或具有小齿轮-齿轮杆-传动装置(小齿轮-齿轮杆驱动器)的扭矩驱动器、球-主轴驱动器或者线性直接驱动器。
[0016]按照本发明，首先确定与工件质量无关的初始调节参数。通过调节参数来预给定由内插器关于动力规划的额定轨迹。这些调节参数可以是加工机的预调节好的调节参数或者通过适合的估算所产生的调节参数。在这种意义上所适合的估算例如可以是基于工件材料和大致已知的工件尺寸的估算。在基于这些预调节好的或者估算出的调节参数来执行第一额定-工件运动并且求取到当前工件质量的第一近似值之后，通过与当前工件质量相匹配的调节参数来代替所述预调节好的或者估算出的调节参数。现在，按照本发明可以执行另一(第二)额定-工件运动并且求取到通过在此期间所引起的材料切除而改变的当前工件质量的另一(第二)近似值。所述的按照本发明的方法步骤