专利名称：冲压装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电工钢片的冲压装置，特别地，该冲压装置用来冲压用于电机的转子冲片或定子冲片。
背景技术：
在生产电工钢片，特别是用于电机的金属片材中，可以使用各种制造工艺以向这些片材提供定子凹口或凹槽、转子凹口或凹槽、通风孔或其它切口。为此，通常所谓的切凹口压力机用于单凹口工艺，在该工艺中，凹口或凹槽以一个接一个的方式单独地形成。当生产不同的冲压半径和许多种孔样式时，这种方法结合了成本效率和高灵活性。可以手动地或自动地完成切凹口压力机的加载和卸载。
文献DE 101 07 484 A1公开了切凹口压力机的例子。该参考文献公开了允许通过偏心轮调节传力杆的旋转轴线的机械滑枕驱动器。伺服电动机用来调节该偏心轮。因此，在运行期间，可以调节冲压装置的压力行程。
参考该技术方案，最大可用力是偏心轮位置的函数，这是因为所述偏心轮根据旋转位置改变旋转杆的杆臂的有效长度。如果使用具有最小偏心率的偏心轮，则行程调节程度也最小。
文献EP 0364715也公开了一种具有机械滑枕驱动器的切凹口压力机系统。同样，偏心轮用于调节行程长度，所述偏心轮通过气压缸调节。驱动气缸的端部位置确定冲头行程的调节。
发明内容
鉴此，本发明的目的是提供一种用于电工钢片的自动冲压的改进装置。
通过展示专利权利要求1的特征的装置，实现了这个目的本发明的装置包括用于冲压工具的执行驱动器，所述驱动器连接到滑枕，以便以行程受控的方式调节所述滑枕，使得冲压行程可以进行。目前的行程检测是通过例如设计为线性位移传感器的行程测量装置来实现的。行程测量装置可检测执行驱动器的位置或滑枕的位置。此外，根据本发明的冲压装置包括推进装置，用于电工钢片相对于冲压工具的阴模的受控运动。自由可编程滑枕/行程关系和自由可编程推进装置的结合允许冲压时间和输送时间的最佳调节，即没有任何限制，该限制通常不可避免地由机械驱动运动学引起。此外，可以以时间最优化的方式手动地或自动地启动加载和卸载位置。而这反映在与现有技术的机器相比有所增加的输出上。
执行驱动器可以是电的、旋转的或线性的驱动器。优选地，执行驱动器是与连续位置控制协同工作的伺服驱动器。此外，执行驱动器可以是液压缸，该液压缸的活塞连接到滑枕以便驱动所述滑枕。优选地，该连接是直接(即没有任何介入的传动装置)通过杆或通过滑枕到活塞的直接连接。滑枕被独立地导向。优选地，相对于定向成横向于冲头的运动方向的方向，在致动驱动器和滑枕之间提供脱离。沿冲头运动方向的运动的传递优选为没有后冲的。
液压缸表示用于滑枕的直接驱动器。所述液压缸限定大于冲压行程的最大行程。优选地，该最大行程大于更换工具或更换工件所需的通风行程。因此，所有的滑枕运动可自由编程的以及限定的。优选地，在任何时候位置受控地实现冲压冲头的运动。然而，可选地，也可以仅限定滑枕运动路径的特定点(例如其上止点和下止点)和所述滑枕必须到达或必须离开所述止点的时刻。在这种情况下，仅在若干时间段内通过滑枕运动进行位置调节控制。
优选地，通过电动阀控制液压缸。这些电动阀优选地设计为由控制装置控制的快速切换电动阀。因此，控制装置可以控制执行驱动器的运动、位置和瞬时速度。
推进装置包括至少一个伺服电动机，该伺服电动机优选地直接地，或者通过传动级至少间接地连接到用于电工钢片的座。因此，伺服电动机的旋转位置与电工钢片的旋转位置相对应。如果连接不包括任何传动装置，则避免了传动装置间隙等。因此，伺服电动机的位置控制器可容易地用来定位电工钢片。特别的行程记录器是不必要的。
凸轮的执行驱动器和推进装置的伺服电动机分别允许冲压宽度和输送步的连续调节。然而，例如，也可以使用控制装置的软件预先指定用于调节执行驱动器和推进装置的运动的步或增量。
本发明优选实施例的另外细节示出于附图、附图描述和权利要求。
附图示出了本发明的优选实施例。在附图中图1是冲压装置的示意侧视图；图2是根据图1的冲压装置的冲压工具；和图3和4是示出将执行的滑枕运动的不同行程/时间曲线。
具体实施例方式
图1示出了具有机架2的冲压装置1，该机架2包括优选地在至少一个方向上可调节的工作台3。优选地，可借助图中未详细示出的执行驱动器在水平方向上调节该工作台。工作台3支撑推进装置(advancedevice)4，当冲压电工钢片时，该推进装置4用于定位图中未详细示出的电工钢片。推进装置4包括伺服电动机5，该伺服电动机的输出直接地或间接地连接到用于电工钢片的支架。而且，伺服电动机5可包括检测伺服电动机5的旋转位置，并且因而也检测待冲压的电工钢片的旋转位置的增量式传感器或其它角度传感器5a。为此，在机械加工期间，电工钢片以不旋转的方式安装到由伺服电动机5致动的支架。
此外，机架2支撑例如以液压缸7形式的执行驱动器6，该执行驱动器的以活塞杆形式的输出8连接到用于冲压冲头10的座9。冲压冲头属于冲压工具11，该冲压工具另外地与阴模12相关联。布置在机架2上的支架13以可分离的方式保持冲压工具11。
液压缸7由阀14、15控制，阀14、15通过管路16-19连接到液压系统。管路16、18用来把加压的液压流体输送到阀14、15。管路17、19用来排出来自液压缸7的液压流体。阀14、15是连接到控制装置20的电驱动快速阀。此外，位移传感器21连接到液压缸7，以便检测未详细示出的液压活塞的位置，并因此也间接地检测冲压冲头10的位置，该冲压冲头迄今为止刚性地连接到活塞。
如上所述，控制装置20由此连接到执行驱动器6和伺服电动机5，以便控制执行驱动器和伺服电动机。此外，控制装置20连接到位移传感器21和传感器6a，以便分别检测冲压冲头9和电工钢片各自的实际位置。伺服电动机5和执行驱动器6由控制装置连续地程序控制并调节，即它们可由位置控制定位。可以提供两个驱动的可变地调节的、最优化的行程/时间曲线。“连续”调节也理解为意味着任何调节，具体地指例如由增量式行程传感器预先指定的很小的步，所述步具有低于所需设定精度的值。
在图1中完全示例性地示出的冲压工具11单独地示出于图2。该工具包括属于冲压冲头10的上支架22，所述支架保持数个，例如两个冲头23、24。冲头23、24可具有不同的长度，使得它们在不同的位置穿过电工钢片25。为此，不管冲压行程的尺寸如何，都可以由于仅冲头23或两个冲头23、24都穿过电工钢片25，从而产生不同的孔样式。
迄今为止所描述的冲压装置1如下工作控制装置20允许调节自由可编程滑枕运动和伺服电动机5的自由可编程运动。可选地，控制装置20可另外地控制伺服电动机，所述电动机使工作台3以受控的方式移动，例如，以便相对彼此径向地偏移凹口压力位置。控制装置20在任何时候或以时间顺序的快速连续的方式从位移传感器21和传感器6a接收信号，所述信号表示冲压冲头10和电工钢片25的位置。该控制装置把这些实际位置与期望位置对比，并适当地控制执行驱动器6和伺服电动机5，以便使实际位置与期望位置匹配。为此，控制装置可以以特定且连续的方式把冲压冲头10移动到期望的位置。图3示出了用于这种情况的可能的行程/时间曲线。为此，冲压冲头10在上最大值之间移动，所述冲压冲头在所谓的通风行程(ventilation stroke)LH中达到所述最大值。剩余的运行周期可发生在上止点OT、第一下止点UT1和设置成低于止点UT1的第二下止点UT2之间。由于在每个时间点限定冲压冲头10的位置，故可以精确地预先指定执行驱动器6的运动，并因此指定冲压冲头10的运动。在这种情况下，控制装置20根据图3确定整条曲线。如果仅到达下止点UT1，则仅仅冲头24是有效的。如果到达下止点UT2，冲头23、24均是有效的。
也可以仅仅为滑枕运动预先指定这些时间，即将要到达上止点OT、下止点UT1、下止点UT2和通风位置LH的时间。在这种情况下，在由于行程控制而采用止点位置的意义上，冲压冲头10仍然处于行程控制。可以连续地指定止点的位置。
图4示出了运动周期，在该周期期间，在最大可能上止点PO和最低可能下止点PU之间，可到达各个止点P0、P1、P2和P3。显然的是，由液压滑枕驱动器获得的滑枕位置在液压缸7的位移范围内是自由可编程的。在液压缸7的位移范围内，可任意选取指定的止点和任何另外的点。为此，也可以在多于两个的平面上进行冲孔作业，以及实现对工艺的最佳适应。为此，通过由行程传感器21和连接到该行程传感器的控制装置20组成的行程测量系统监控滑枕行程，从而可执行位置调节。此外，可以在液压缸7上，和/或在冲压冲头10上，和/或在驱动器8中或驱动器8上，和/或在座9上提供压力传感器或力传感器，使得也可以测量和控制力和压力。而且，由于这种传感器的使用，可以提供过载保护。此外，可以连续地监控压力。这种压力的监控允许得出关于冲压工艺，例如关于冲头磨损或关于错误材料的供给的结论。
根据本发明的滑枕驱动器的设计是简单的。不必需要易受磨损的机械组件，例如，即偏心凸轮、机械行程调节装置、离合器、制动装置、飞轮、皮带、杆等。此外，通风行程的功能由液压缸7执行，从而也可以省略执行通风行程通常需要的组件。
另一优点是不必手工调节滑枕。该功能也可以由液压执行驱动器6执行。
参考根据本发明的冲压装置，冲压冲头10由液压执行驱动器6驱动，在这种情况下，结合由伺服电动机驱动的推进装置4和在滑枕轴线和局部设备轴线(推进轴线)上的行程测量系统，滑枕运动相对于局部设备的推进运动是自由可编程的。
权利要求
1.用于电工钢片(25)，特别用于定子冲片和/或转子冲片的自动冲压的装置，包括冲压工具(11)，它包括冲压冲头(10)和阴模(12)；执行驱动器(6)，它连接到所述冲压冲头(10)以便调节所述冲压冲头，从而以行程受控的方式执行冲压行程；行程测量装置(21)，它用来检测所述冲压冲头(10)的位置；推进装置(4)，它用于所述电工钢片(25)相对于所述阴模(12)的受控运动；和控制装置(20)，它连接到所述执行驱动器(6)、所述行程测量装置和所述推进装置(4)，以便预先指定所述冲压冲头(10)和所述推进装置(4)的运动。
2.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述执行驱动器(6)是电驱动器。
3.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述执行驱动器(6)是电伺服驱动器。
4.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述执行驱动器(6)包括液压缸7，该液压缸7包含直接连接到所述冲压冲头(10)的活塞。
5.如权利要求4所述的冲压装置，其特征在于所述液压缸(7)和所述活塞限定大于所述冲压行程的最大行程。
6.如权利要求5所述的冲压装置，其特征在于所述最大行程对应于通风行程，在这种情况下，所述冲压行程(10)和所述阴模相互分开足够远，使得可以通过使用抓取装置把所述电工钢片(25)移入或移出所述冲压装置(1)。
7.如权利要求4所述的冲压装置，其特征在于通过电动阀(14、15)控制所述液压缸(7)。
8.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述控制装置(20)被设置成在加工电工钢片(25)时改变将由所述执行驱动器(6)执行的所述冲压行程。
9.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述控制装置(20)被设置成在加工电工钢片(25)时改变所述冲压冲头(10)的下止点。
10.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述控制装置(20)被设置成在加工电工钢片(25)时改变所述冲压冲头(10)的上止点。
11.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述推进装置(4)包括伺服电动机(5)，该伺服电动机(5)直接连接到用于所述电工钢片(25)的座。
12.如权利要求1所述的冲压装置，其特征在于所述推进装置(4)连接到行程测量装置(5a)，以便允许所述电工钢片(25)的位置受控的推进运动。
全文摘要
参考根据本发明的冲压装置，冲压冲头(10)由液压执行驱动器(6)驱动，在这种情况下，结合由伺服电动机驱动的推进装置4和在滑枕轴线和局部设备轴线(推进轴线)上的行程测量系统，滑枕运动相对于局部设备的推进运动是自由可编程的。
文档编号B30B15/00GK101049623SQ20071009193
公开日2007年10月10日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年4月4日
发明者拉尔夫·乌特帕德尔, 格哈德·皮克, 马库斯·罗维尔, 约尔格·福格勒 申请人:舒勒普雷森两合公司