CN103765335B - 用于多轴式成型机的控制的编程的方法和系统以及成型机 - Google Patents

用于多轴式成型机的控制的编程的方法和系统以及成型机 Download PDF

Info

Publication number
CN103765335B
CN103765335B CN201280028716.1A CN201280028716A CN103765335B CN 103765335 B CN103765335 B CN 103765335B CN 201280028716 A CN201280028716 A CN 201280028716A CN 103765335 B CN103765335 B CN 103765335B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axle
motion
machine
input
machine shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280028716.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103765335A (zh
Inventor
T.瓦尔克
W.沙德
U-P.魏格曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wafios AG
Original Assignee
Wafios AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=45976320&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN103765335(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Wafios AG filed Critical Wafios AG
Publication of CN103765335A publication Critical patent/CN103765335A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103765335B publication Critical patent/CN103765335B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00—Coiling wire into particular forms
    • B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
    • B21F3/04—Coiling wire into particular forms helically externally on a mandrel or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00—Coiling wire into particular forms
    • B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • G05B19/186—Generation of screw- or gearlike surfaces
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

一种用于成型机的控制的编程的方法，该成型机具有可控制的多个机器轴、用于机器轴的轴运动的协调控制的控制装置和用于操作该成型机的带有所关联的显示单元(310)的操作单元(300)，该方法包括以下步骤：显示带有用于成型机的机器轴的图形符号的轴选择菜单(AAM)；接收用于选择待编程的机器轴的输入；显示带有用于输入运动参数的选项的轴运动菜单(ABM)，运动参数用于定义所选择的机器轴的轴运动的运动过程；接收用于定义运动参数的输入；显示带有用于输入协调参数的选项的轴运动协调菜单(ABKM)，协调参数用于定义机器轴的轴运动的运动过程的协调；接收用于定义用于协调参数的值的输入。这些步骤可通过成型机的编程系统来完成。输入可由操作者来进行。

Description

用于多轴式成型机的控制的编程的方法和系统以及成型机
技术领域
本发明涉及一种用于成型机(Umformmaschine)的控制的编程的方法、涉及一种用于成型机的控制的编程的系统以及涉及一种成型机。
背景技术
成型机是借助于合适的工具可由半成品如线材、管、带等在自动制造过程中主要通过成型产生较大或较小的系列的带有部分复杂的几何结构的成型件的机床。成型机例如可以是用于由线材、带材或管材产生弯曲件的弯曲机或是用于制造压力弹簧、拉力弹簧体、螺旋扭力弹簧(Schenkelfeder)或其它弹簧式的成型件的弹簧机。成型机例如还可设计为用于大量生产螺栓、钉子、铆钉等的销钉机(Drahtstiftmaschine)。
计算机数控的多轴式成型机具有可控制的多个机器轴、带有用于驱动机器轴的多个电气驱动器的驱动系统和用于在制造过程中根据对于制造过程特定的可机读的控制程序协调地操控机器轴的工作运动的控制装置。
在该控制程序中，设置用于制造成型件的工作运动及其顺序以可以以不同的方式(例如机器定向地或机器独立地)编程的NC组的形式来存储。控制程序在制造过程期间对于一系列的每个成型件被执行、转换成用于驱动器的控制信号且由此产生机器轴的协调的轴运动。
在一些成型机中存在进行基于工件的编程的可能性。在基于工件的编程中，可经由操作单元来输入描述待产生的成型件的期望的几何结构(目标几何结构)的几何数据。在由线材制造弯曲件(例如压力弹簧、螺旋扭力弹簧、螺旋弹簧、其它线材弯曲件(Drahtbiegeteil))时，例如可输入线材直径或线材横截面、制成的弹簧的直径、弹簧的卷圈的数量、弹簧的节距(Steigung)、弯曲件的弯曲角度和/或长度等等。几何数据被NC产生器转换成NC控制程序的一系列NC组。因此不再必需的是，操作者为了生成控制程序作用于各个NC组的水平上。当应在程序过程处进行较小的干预(其不可经由这些输入参数或相应的修正值来控制)时，须进行到NC程序中到NC组的水平上的干预，以例如改变NC组或插入新的NC组。对此，对于机器操作者编程知识是必需的。
专利文件EP1148398B1说明了一种用于轴运动和在工业控制中的事件的编程的输入方法，其除了手动的输入辅助器件之外具有用于使输入过程可视化且用于显示所引起的过程的屏幕。在此，(a)首先对使用者显示用于分别对于一轴的路径-时间曲线和/或对于主从轴对的路径-路径关系的可编辑的空白图表，然后(b)根据需要确定路径及时间极限和/或路径及时间单位，之后(c)利用输入辅助器件将路径-时间曲线和/或路径-路径关系绘入图表中，且然后由控制部根据步骤(a)至(c)的产生用于生产过程的控制程序和/或控制代码，其中，所编辑的改变自动地作用于控制程序或控制代码。该输入方法应支持机械工程师的操作方式或思维方式且因此对于机械工程师明显简化输入。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于多轴式成型机的控制的编程的方法，其特别匹配于机器操作者的需求和观点且允许可直观理解的且灵活的编程。此外应提供一种适合于执行该方法的系统。
为了实现该目的，本发明提供一种用于成型机的控制的编程的方法，其中，所述成型机具有可控制的多个机器轴、用于所述机器轴的轴运动的协调控制的控制装置和用于操作所述成型机的带有所关联的显示单元(310)的操作单元(300)，其特征在于，所述方法具有以下步骤：
显示带有用于所述成型机的机器轴的图形符号的轴选择菜单(AAM)；
接收用于选择待编程的所述机器轴的输入；
显示带有用于输入运动参数的选项的轴运动菜单(ABM)，所述运动参数用于定义所选择的所述机器轴的轴运动的运动过程；
接收用于定义运动参数的输入；
显示带有用于输入协调参数的选项的轴运动协调菜单(ABKM)，所述协调参数用于定义机器轴的轴运动的运动过程的协调；
接收用于定义用于协调参数的值的输入。
此外，提供用于成型机的控制的编程的系统，其中，所述成型机具有可控制的多个机器轴、用于所述机器轴的轴运动的协调控制的控制装置和用于操作所述成型机的带有所关联的显示单元(310)的与所述控制装置为了数据交换相连接的操作单元，所述系统构造用于执行上文所述的方法。
另外，提供一种成型机(100)，其带有可控制的多个机器轴、用于所述机器轴的轴运动的协调控制的控制装置(200)和用于操作所述成型机的带有所关联的显示单元(310)的操作单元(300)，其特征在于，所述成型机具有上文所述的用于编程的系统。
利用该方法或者利用该系统，运动过程可通过没有在CNC机器编程领域中的特殊知识的操作者生成。
与在其中输入待生产的成型件的几何结构的编程系统相比，该方法和该系统在没有机器及其工具的数学模型的情况中实现。
轴运动的通过运动参数定义的运动过程不参考其它轴的运动表示单个机器轴的运动。该运动过程特征在于关于位置的运动参数，尤其在于轴运动的起始位置(在轴运动开始时的轴位置)、轴运动的结束位置(在轴运动结束时的轴位置)以及用于在起始位置与结束位置之间待经过的位置变化的一个或多个运动参数。
借助运动参数来编程轴运动的运动过程，而不必通过输入还来输入轴运动的对于运动过程必需的持续时间。因此，轴运动的持续时间在编程中不必已知，其作为由输入的运动参数导出的参量得出。因此，在本申请的意义中的运动参数是关于位置的参数，但不是直接关于时间的参数。这里，例如相对于根据“电子凸轮盘”的原理工作的方法和系统存在重要区别。当一个或多个机器轴的位置取决于主动轴(Leitachse)或主轴(Koenigswelle)的位置(其预设整个运动过程的节拍)时，使用电子凸轮盘。由此对于轴运动预设时间“约束(Korsett)”。在利用所要求保护的本发明的情况中取消这样的直接的时间限制。
优选地，仅利用或显示并且请求或输入关于位置的运动参数，其中，轴运动的持续时间作为由输入的运动参数导出的参量得出。
单个的轴运动的和/或两个或更多个轴运动相互的协调的时间上的优化可基于所输入的轴运动非常灵活地来操纵。在此，相继的轴运动的编程可如相叠的运动的编程那样简单。
在本申请中，概念“菜单”代表互动的使用者指导的形式，其允许操作者由可能性的预定义的选择选取和实施指令或输入。相应地，概念“轴选择菜单”表示带有所有存在的可编程的机器轴的选择列表。
概念“机器轴”通常表示一可移动的装置，其可通过至少一个驱动器、例如机电的、电液的或电动气动的驱动器在至少一个机器自由度中被移动。可涉及平移的机器轴，其例如移动可线性移动的滑座，或涉及旋转的机器轴、例如心轴。机器轴可移动工具或工件。
轴运动的起始位置和结束位置可通过相应的起始值或结束值和所属的角度单位或长度单位来定义。为了定义位置变化，优选地接收或输入或者产生速度值和加速度值。这里，概念“速度”代表位置对时间的一阶导数，而概念“加速度”代表位置对时间的二阶导数或代表速度对时间的导数。
在一些实施形式中，速度值和/或加速度值不以绝对值来请求或输入，而是以相对值、尤其以相应的速度最大值或加速度最大值的百分数。由此强烈简化编程，因为操作者不必知道对于待编程的机器轴的速度和/或加速度的绝对极限。
在优选的实施形式中，在运动过程的定义的范围中也可能对位置变化定义运动规律。对此优选地显示带有用于输入运动规律类型的多个选项的运动规律菜单。运动规律菜单尤其可包含在VDI规程VDI2143册1中所说明的多个或所有运动规律类型。运动规律类型例如可由选自二次抛物线、五阶多项式和八阶多项式的组。备选地或附加地，运动规律菜单也可包含其它类型的运动规律，例如其它多项式(例如8阶)和/或根据修改的加速度梯形的加速度。经由合适的运动规律的定义此外可能鉴于少晃动或尽可能小的晃动分量实现运动过程的优化。按照哪个运动规律被选择，轴运动在起始位置与结束位置之间需要或多或少的时间，其中，典型地在带有较少的晃动分量的运动中轴运动的持续时间变得更长。
在一些操作模式中，该系统或方法仅允许输入或改变轴运动的起始值和结束值，其中，合适的速度值、加速度值和合适的运动规律在无操作者干预的情况下被自动地确定。在其它操作模式中，通过使不仅起始值和结束值而且速度值、加速度值和/或合适的运动规律被操作者请求以输入，鉴于运动过程的设计存在更多自由度。
在一些机器轴中必需的是，其在运动循环结束时的结束值等于在接下来的运动循环中的起始值。这样的机器轴这里被称为“反转的轴”且就此而言区别于“无端的或者不反转的轴”。在一些实施形式中由此得出编程的简化，即在输入新的运动时首先自动地将结束值设置到起始值上。由此对于反转的轴而言简化输入。在非反转的轴中，从该标准值出发，然后可使结束值相应地变化到期望的最终的结束值上。
优选地，为了显示和/或输入运动参数显示一显示/输入栏，并且运动参数以数字输入值的形式或以由输入选项的列表中的输入的选出形式被接收或显示。优选地在此，显示/输入栏与用于输入值的自动生成的单位一起被显示。对于旋转的机器轴，通常显示角度单位、如度。对于平移的机器轴，典型地根据所选择的语言或所选择的国家显示长度单位如毫米、英寸等。对于有些类型的机器轴、例如这样的带有滑块曲柄机构(Schubkurbelmechanik)的机器轴，可在不同的单位(角度单位或长度单位)之间来选择。
借助于轴运动协调菜单可能以可直观理解的方式使机器轴的轴运动的运动过程彼此协调。该协调尤其可以是纯时间上的协调或是通过一个或多个条件提供的协调。优选地设置有以下输入可能性中的一个或多个。
为了直接或间接地经由与另一机器轴的运动的联系(Verknuepfung)来实现起始位置的时间上的位置的定义，优选地显示或提供带有用于确定用于轴运动的起始的条件的至少一个选项的运动起始菜单。只要已对于至少一个另外的机器轴输入运动，优选地对于与已编程的(输入的)轴运动的联系的选择来提供所有已输入的轴运动供选择。另外，在该情况中优选地显示或提供一输入栏，其允许定义当前所编程的轴运动应在其中开始的所联系的轴运动的位置。该位置可处于所联系的运动的起始值与结束值之间或但是在起始值处或在结束值处。
用于轴运动的起始的条件可在不直接参考另一机器轴的运动的情况下直接涉及时间轴且相应地来定义。例如在一些变体中可能选择一选项，据此运动直接在整个过程的时间原点处开始。
为了提高对于编程和对于之后可能必需的修正的灵活性，在一些实施形式中设置时间修正栏的显示，以使操作者能够输入时间修正值，其允许在时间上提前地或在时间上推后地开始当前编程的轴运动的起始位置。因此，该时间修正值关于时间轴移动起始位置，使得通过输入最终的时间修正值可产生当前编程的轴运动的起始位置在时间上的移位。在一实施形式中，负的输入值代表时间上提前的起始，正的输入值相应推后地开始运动。通常预设零值(无时间上的移位)作为标准值。
在一些实施形式中，一个或多个数字机器功能(M功能)可如轴运动那样被插入该过程中。在轴选择菜单中，对此除了可编程的机器轴之外可显示相应的“机器功能轴”，类似于无穷短的持续时间的轴运动的输入可在合适的部位处将机器功能的触发插入其中。在“机器功能轴”的选择中，优选地显示或提供带有用于确定(定义)用于机器功能的开始的条件的至少一个选项的机器功能起始菜单。可由可供使用的机器功能(例如电气输出的接通、功能的激活或监控等)例如经由标识(如数字或缩写)来选择且由此输入所期望的机器功能。必要时，可同时(在相同的条件下)起动多个例如直至三个机器功能。
输入的进一步的灵活化和可能的之后的修正在一些实施形式中可由此实现，即显示或提供带有用于输入相对于另一轴运动的关系的至少一个选项的运动顺序菜单。
一选项例如可在于，轴运动可连续地来编程。在该情况中，一机器轴的轴运动在在前的机器轴的运动完全地或部分地实现之后开始。在一实施例中，该选项被称为运动的“串接(Verkettung)”。
根据另一选项，运动可插值地(interpolierend)来编程。如果选择该选项，则多个轴的运动在时间上彼此并行地彼此间以确定的比例实现。插值的运动的运动阶段等长。因此，插值的运动在时间轴上相联结。在此，路径和加速度由对于相应的轴预设的运动参数得出。在一些变体中也可在多个插值类型之间来选择，例如线性的插值或非线性的插值。
作为另一选项可设置成，机器轴在整个生产周期期间以恒定的速度运动。在一实施例中，该选项被称作“连续的”轴。
作为备选的或附加的选项可设置成，轴的多个相继的运动无速度变化地和/或无加速度变化地彼此来转变。该功能性也可被称为“成圈(Ueberschleifen)”。
运动顺序菜单可包含这些选项中的一个或多个和/或允许定义相对于另一轴运动的关系的其它选项。
在一些实施形式中，输入的非常明显的且可直观理解的可能性由此得出，即作为对用于选择待编程的机器轴的输入的响应，自动地显示对应的轴运动菜单和对应的轴运动协调菜单，其中，优选地轴选择菜单与所选择的机器轴的轴运动菜单和轴运动协调菜单一起被显示。因此，对于待编程的机器轴提供完整的编程对话，其中，该机器轴还可在尚待编程的或已编程的其它机器轴的范围中示出。所选择的机器轴可在选择菜单中利用标记、例如通过颜色变换等来突显，使得机器操作者随时一看就可辨识出哪个轴当前被编程且必要时辨识出待编程的轴运动如何在其它轴运动的范围中来整合。
为了进一步改善清晰性，在一些实施形式中设置成，作为对用于定义运动参数的输入的响应，在轴选择菜单中图形化地显示机器轴的由运动参数定义的运动。在此，当由运动参数定义的运动以带有标准的路径-时间图表(其时间上正确地关于对于所有机器轴共同的时间轴来显示)的栏的形式来显示时，证实为有利的。
当轴运动和在轴运动之间的可能的联系在关于共同的时间轴的共同的图示中来显示时，是特别优选的。由此，机器操作者一看就可获得已编程的运动过程的印象。
概念“时间轴”这里表示图形化的图示的轴，在其上显示与时间成比例的量。在此，其可以是绝对时间(例如以毫秒为单位)。优选地，然而选择和显示相对的时间量。在优选的实施形式中，时间轴涉及待编程的机器的可供使用的最大工作速度。在该刻度中，当机器会在其最大工作速度(100%速度)中工作时，在时间轴上的时间间隔说明运动将持续多久。如果机器在生产周期期间较缓慢地来运行，则相应地得出运动过程的较长的绝对持续时间，然而其中，运动过程的持续时间的比例在图示中相应正确地显现。此外，相对的时间轴的利用具有该优点，即在时间轴的方向上可供使用的空间可被最佳地用在显示单元上。
成型机的“工作速度”是总体上在机器轴的运动的顺序中实现控制程序的步骤的速度。所调整的工作速度对于制造过程的所有所编程的制造步骤以相同的方式在编程的速度的刻度的意义中起作用。通常尝试以尽可能高的工作速度进行制造过程，因为在制造中可获得的生产率(Stueckleistung)直接取决于工作速度。
一些实施形式提供该可能性，即轴运动关于共同的时间轴的当前的(或在由操作者所选择的时刻存在的)位置值可在显示栏中被显示，其例如可作为“当前值”来标明。当前的时刻例如可通过垂直于时间轴延伸的线(其与用于各个轴运动的输入的栏交叉)来示出。操作者可在输入程序期间在时间轴上移动该指针或光标，以确定轴运动的当前位置在由指针位置定义的时刻如何。
在一些变体中可能将在显示器处的图形化的图示(沿时间轴)划分成头部截段、躯干截段和底部截段。在程序开始时，实施一次头部截段，以进行初始化。实施n次躯干截段中的数据，其中，n表示必需的循环(Zyklusdurchlauf)的数目。在实现必需的循环周期之后实施一次底部截段中的指示，以便又建立基础状态。由此，在显示器处还更清楚地一看就可辨识出整个输入过程。
本发明还涉及一种用于成型机的控制的编程的系统。该系统这里也被称为“编程系统”且包括硬件部分和软件部分，其在编程时共同起作用。成型机具有可控制的多个机器轴、用于机器轴的轴运动的协调控制的控制装置和用于操作成型机的与控制装置为了数据交换相连接的操作单元。操作单元关联有显示单元，其作为人机接口的部分用于输入和显示的可视化且由该系统来控制。该系统构造用于执行根据本发明的方法。
在一些现代的成型机中、尤其在带有受控的机器轴和伺服驱动器的这样的成型机中，本发明可利用已存在的驱动器和控制部来实现。用于实施本发明的实施形式的能力可以以附加的程序部分或程序模块的形式被贯彻到计算机支持的控制装置的操作软件或者控制软件中。
因此，本发明的另一方面涉及一种计算机程序产品，其尤其存储在可机读的介质上或作为信号来实现，其中，计算机程序产品当其被加载到合适的计算机的存储器中且由计算机实施时引起，计算机或由计算机控制的成型机执行根据本发明的方法或者它的优选的实施形式。由此可将编程系统的软件部分安装在已存在的或新制造的机器上。
除了权利要求之外，这些和另外的特征也从说明书和附图中得出，其中，各个特征可分别本身单独地或多个以子组合的形式在本发明的实施形式中和在其它领域上来实现并且表示有利的以及本身可保护的实施方案。实施例在附图中示出且在下面详细来阐述。
附图说明
图1在1A中显示了带有用于成型机的控制的编程的系统的一些部件的用于制造螺旋弹簧的成型机的示意性的总视图而在图1B中显示了仅带有电气和机械部件的细节；
图2至6分别显示了在用于机器轴的协调运动的编程的输入对话的彼此相继的阶段中操作单元的屏幕显示器的截段的视图；以及
图7示意性地显示了带有在弹簧制造期间可调节的拉入装置的螺旋弹簧机的工作方式。
具体实施方式
图1A中的示意性的概览图在右边部分中显示了成型机100的主要的机械和机电部件，其设立用于由扁平线状的或带状的半成品制造螺旋弹簧且相应地也被称为螺旋弹簧机100。图1B出于清晰性的原因再次详细地示出这些部件。计算机数控的成型机具有可控制的多个机器轴、带有用于驱动机器轴的多个电气驱动器的驱动系统和用于协调操控机器轴的工作运动的控制装置200。
在此，用于确定的几何结构和弹簧特性的螺旋弹簧的制造过程经由对于制造过程特定的、可机读的控制程序来控制，机器轴的设置用于制造成型件的工作运动及其顺序以NC组的形式和/或以路径/时间表格或相应的数据组的形式存储在该控制程序中。用于成型机的或机器轴的运动的编程的系统具有在图1A的左边附图部分中示意性显示的操作单元300，其用作与机器操作者的接口。操作单元具有以可图形化的屏幕的形式的显示单元310，其由未示出的计算单元来操控。一个或多个输入单元可联接到计算单元处，例如键盘320和鼠标330。如果显示装置设计为触摸屏，也可取消一些或所有特别的输入单元。
操作单元300与控制装置200经由双向的数据传导路径210相连接，使得信息可从操作单元的计算单元被传递至控制装置且来自控制装置的信息(必要时在处理之后)可被显示在显示单元310处。
成型机具有拉入装置110，其带有两对相叠布置的拉入辊(Einzugrolle)112A、112B或114A、114B，通过其成对的相反的旋转运动将来自(未示出的)材料库(Materialvorrat)的且通过同样未示出的矫直单元(Richteinheit)来引导的扁平线材或带的彼此相继的截段以数控的进给速度轮廓输送到成型装置120的区域中。扁平线材或带是带有与其厚度相比相对大的宽度的线状的材料。该材料在下面通常被称为“线材”。
在该实施例中，成型机具有带有竖直的z轴和水平的x和y轴的以小写字母x、y和z标记的、垂直的机器坐标系MK。在示例中，x轴平行于尚未弯曲的线材的由拉入装置110所定义的拉入方向或输送方向延伸。接下来还阐述的、受控地驱动的机器轴可与固定在机器处的坐标轴相区别，机器轴分别以大写字母来标明。例如，C轴负责尚未弯曲的线材在成型装置120的方向上的进给或拉入。
借助于成型装置的数控的工具使输送到成型装置120的工作区域中的线材成型成平的螺旋弹簧。在所示的构造中设置有以下工具和相应的机器轴：
在图7中特别清楚地示出的卷绕心轴(Wickeldorn)130可围绕水平的平行于y轴延伸的旋转轴线135旋转且可轴向于该轴线移动。负责卷绕心轴的旋转的机器轴是Y轴，卷绕心轴的轴向移动经由Z轴线来实现。卷绕心轴具有中间的横向缝隙132，所输送的线材115的初始截段在螺旋弹簧的卷绕之前被引入横向缝隙132中且通过卷绕心轴的旋转来夹持且由此在进一步旋转的情况下被固定。
为了支持线材起始端(Drahtanfang)穿入卷绕心轴的缝隙中借助于第一滑块145将带有楔形的尖部的穿入工具(Einfaedelwerkzeug)140推到就在卷绕心轴之前的区域中。所属的、大致径向于Y轴延伸的平移的轴是W轴。
借助于第二滑块155使带有凹柱状的按压轮廓的固定工具150在围绕卷绕心轴卷绕的弹簧的方向上移动。固定工具在卷绕过程的结束阶段中用于将卷绕的螺旋弹簧压在一起或固定，由此当使弹簧与所输送的线材分离时其不弹开。大致径向于卷绕心轴的旋转轴线延伸的平移的机器轴是P轴。
在待产生的螺旋弹簧的外端处，在该示例情况中设置有多重弯曲的终端截段(Abschlussabschnitt)，其借助于另外的两个机器轴来产生。在此，第一弯曲工具160用作阴模(Matrize)且竖直地从下面大约切向于卷绕心轴的旋转轴线在线材方向上被向前推。所属的平移的轴是O轴。
从相对而置的侧面，借助于另一平移的轴(B轴)为了弯曲的端部截段的成形同时使设计为阳模(Patrize)的第二弯曲工具170向下移动。B轴同时移动在第二弯曲工具旁边张紧的切割工具180，其用于将螺旋弹簧与所输送的线材分离。
可选择性地使每个拉入辊对的轧辊彼此相向进给或彼此移离。如果轧辊彼此相向进给到最小的距离，则其力配合地作用在处于其之间的线材截段处且它通过拉入辊的旋转在成形工具的方向上被输送。如果线材起始端引入卷绕心轴的缝隙中且其旋转成使得其可靠地夹住线材起始端，拉入辊对可被打开，使得进一步的线材进给由此来实现，即旋转的卷绕心轴在卷绕心轴的方向上拉动线材。用于辊压制(Walzenanpressung)的轴被称为CO轴且引起上面的拉入辊112B、114B垂直于线材输送方向或平行于z方向的线性运动。
在所示的实施形式中，整个拉入装置此外可竖直地、也就是说平行于z方向或垂直于线材的输送方向受控地行进。所属的平移的机器轴是CQ轴。结合图7来阐述一使用可能性。
在用于制造螺旋弹簧的运动周期期间机器轴的运动过程可在该构造中例如如下来控制。
首先，借助于位于其接合位置中的且成对地相反地旋转的拉入辊(C轴)在卷绕心轴的方向上来输送线材，直到线材起始端截段滑动到卷绕心轴的横向缝隙中。该穿入运动可由穿入工具140来支持。当其轴线(W轴)被编程时，通过W轴的驱动可使穿入工具在线材起始端驶入缝隙中之前的阶段中驶到如此靠近卷绕心轴，使得机械地防止所引导的线材起始端的偏移，从而其在任何情况中驶入在卷绕心轴处的横向缝隙中。在其它过程中，也可取消该引入辅助。
一旦旋转的卷绕心轴可靠地抓住线材，可同时借助于CO轴将上面的拉入辊112B、114B抬起，使得仅由旋转的卷绕心轴产生进一步的线材进给。也可能使拉入辊保持与线材相接合且相应于期望的进给轮廓使其进一步旋转。
如果卷起过程在卷绕心轴的预设数目的转之后结束，为了线材的卸载使卷绕心轴略微转回。此外，通过P轴的进给运动将固定工具150置于弹簧的外周缘处且防止弹簧在接下来的工作步骤中弹开。
在运动周期的结束阶段中，这两个互补地成形的弯曲工具170、180借助于O轴和B轴同时从相反方向彼此相向移动。在此，首先通过借助于切割工具180的切割使完成卷绕的螺旋弹簧与线材分离。之后立即或在时间上重叠地，弯曲工具160、170在成型过程中塑造螺旋弹簧的复杂地弯曲的端部截段。之后借助于Z轴使卷绕心轴拉回，由此使制成的弹簧滑落。
之后可开始相同的下一运动周期，利用其然后来产生下一螺旋弹簧。
根据图2至6，现在以简化的示例来阐述用于这样的或类似的弹簧产生过程的控制装置的编程的一些彼此相继的阶段。在此，概念“编程”不仅包括在NC控制程序的计算机支持的生成中的最后的步骤，而且包括待由操作者进行的输入或选择过程，利用其可来选择机器轴且可输入或定义用于轴运动的运动参数以及协调参数。
在该示例情况中，编程对话经由程序模块来指导，其被称为和显示为“过程编辑器”并且其允许成型机的操作者在可良好地直观检测的输入环境中进行和/或检查对于机器轴的运动过程的定义必需的所有输入。经由过程编辑器来生成和处理数据，其在输入结束之后经由数据传导路径210可供控制装置200使用，在其中产生相应的输入的用于控制的NC控制程序。
编程系统的过程编辑器在显示单元310的屏幕处产生多个结构清楚的菜单。在选择过程编辑器时总是显示的轴选择菜单AAM包含用于成型机的可编程的机器轴的图形符号。在该示例情况中，每个机器轴通过水平的矩形栏(Rechteckfeld)来表示，在其中在左边显现轴识别符号(例如用于拉入轴的大写字母C)。轴选出菜单的最下部的输入栏在轴顺序菜单的命名中代表“M轴”。M轴不是机电的机器轴。经由“M轴”可将数字切换功能如轴运动那样插入该过程中。
用于所有可编程的机器轴(和M轴)的输入栏相叠地在关于共同的时间轴ZA的共同的图示中来显示。在该示例情况中，时间轴以单位毫秒(ms)显示了与过程时间成比例的相对时间量。
在时间轴ZA上的数字说明“100”通常不相应于100ms(实时)的绝对持续时间，而是基于一参考过程，在其中成型机以其最大工作速度相应于工作速度的100%的值工作。如果运动周期以较缓慢的工作速度来完成，数据100ms相应于相应更长的持续时间。例如如果以最大工作速度的一半来工作，时间数据“100ms”相应于200ms的实际持续时间。
在轴选择菜单右边，清楚地彼此相叠地显示了用于轴运动菜单ABM和轴运动协调菜单ABKM的输入/显示栏。轴运动菜单包含用于输入用于定义所选择的机器轴的轴运动的运动过程的运动参数的选项。以ABM1至ABM5标明的输入/显示栏属于轴运动菜单。以ABKM1至ABKM4标明的输入/显示栏属于轴运动协调菜单。
在所提及的显示/输入栏之上还显示了轴运动标识ABI，其说明了当前所选择的机器轴的名称(此处P轴)和所选择的运动的数字(此处0)。在此，“0”代表在运动周期期间所选择的轴的第一运动，而数字“1”将代表相同的轴的第二运动，等等。
在该示例情况中以名称“Akt.值”标明的显示栏AW中，在时间轴ZA上所选择的时刻来说明所选择的轴运动(此处C轴的第一次运动C-0)的当前位置值，其中，该所选择的时刻通过光标CU的位置来显示，其在该示例情况中通过与所有轴栏垂直交叉的虚线示出。
接下来根据示例性的输入对话结合图2至6来阐述菜单的各个显示栏/输入栏的意义。
待编程的运动过程应以C轴的运动开始，即以新的线材截段输送通过拉入装置110。对此，由操作者借助于鼠标点击、经由键盘的按键或按键顺序或以其它的方式首先来选择待编程的C轴。一旦由系统接收用于选择待编程的C轴的输入，系统在轴选择菜单AAM中显示有色地突显的、矩形的运动块BB，其代表待编程的或已编程的轴运动。在运动块中的索引“0”显示了这是在运动周期期间C轴的第一运动。在右边，轴运动菜单ABM和轴运动协调菜单的可用的输入/显示栏与轴运动标识(此处“C-0”)一起自动地来显示。
经由用于起始值的输入栏ABM1和用于结束值的ABM2，现在以预设的位置单位来定义轴运动的起始位置和轴运动的结束位置。在线性进给的示例情况中，位置单位是长度单位(此处mm)且代表线材进给。如果在先前的构造对话中选择另一语言圈和/或度量圈，这里例如也可显现用于纵向运动的位置单位英寸。在该示例情况中，操作者输入100mm的结束值。
用于编程的输入的该类型的特点在于，用于轴运动的持续时间不被预设，而是作为从由操作者输入的和/或由编程系统预设的设定中导出的参量得出。对此，在显示/输入栏ABM3至ABM5中来预设或可输入参数，其定义了在所编程的机器轴的轴运动期间的位置变化。在该示例情况中，轴运动应具有预定义的最大速度的100%的速度和预设的最大加速度的100%的加速度且根据确定的运动轮廓进行。这标准地预设为根据二次抛物线(缩写“Quadrat”)的运动规律，以获得在不同的运动速度的阶段之间的平滑过渡。根据机器操作者以哪个授权轮廓(Berechtigungsprofil)工作，用于速度、加速度和运动规律的值能够不可变地由机器固定地来预设或者例如在专家模式中仍可由操作者来改变。
因为在该示例情况中涉及整个运动过程或者运动周期的在时间上的第一轴运动，在轴运动协调菜单的栏ABKM1至ABKM4中所示出的值这里尚还没有作用。
C轴的根据图2输入的轴运动在成型机的最大工作速度下持续100ms。这由当前的光标位置(其相应于所编程的轴运动的结束值(此处结束值100mm))得出。
C轴的通过运动参数定义的运动在运动块BB中以标准化到参考高度上的路径时间图表的形式来图形地显示。该图表关于共同的时间轴ZA时间上正确地处于起始时间(0ms)与100ms之间。
图3显示了在用于P轴的编程的输入的情况下过程编辑器的显示，P轴的轴运动根据确定的、可通过输入预设的条件应被添加到C轴的已输入的轴运动处。P轴的该第一运动(轴运动标识P-0)经由在起始值0°与结束值360°之间的旋转运动来定义。
P轴在成型机100中产生固定工具的平移运动，其中，承载工具的滑块经由滑块曲柄机构(其将驱动侧的旋转运动转化成从动侧的滑块的线性运动)来驱动。对于这样的机器轴，在系统中可选择机器轴是应关于旋转的运动(例如曲柄)且因此以角度单位还是应关于平移运动(例如连杆)且因此以长度单位(例如mm或英寸)被输入或编程。计算程序那么由预设的机器数据(例如曲柄半径、连杆长度、传动装置等)自动地确定驱动器的必需的运动。此处，该编程系统很大程度上匹配于机器操作者的认识世界。
根据机器操作者的设想，P轴应在C轴到达位置75mm的时刻开始。对此，操作者首先经由栏ABM1、ABM2输入轴运动的起始值和结束值。此外，在栏ABKM1中从退出菜单选择相应的运动类型(此处轴运动的串接)。在栏ABKM2中(“Startdurch”)，可借助于退出菜单来选择或者输入应将P轴的当前的运动与其串接的轴运动。此处，所有已输入的或编程的轴运动被自动提供用于选择。在该示例情况中这是C轴的第一运动，其特征在于轴符号C和运动数字0。经由栏ABKM3(“StartbeiWert”)还来说明C轴的轴运动的该位置，P轴的所串接的轴运动应在该位置开始(此处75mm)。相应于这些规定，在显示器处自动地显现这里竖直的第一联系箭头VP1，其向机器操作者直观地说明P轴的所编程的轴运动与C轴的运动串接且P轴的运动在C轴的运动结束之前开始。如由光标位置得出的那样，如果机器将以100%机械速度工作，这两个串接的运动将在大约240ms之后结束。
根据在该示例情况中待编程的运动过程，还应使O轴与P轴的轴运动时间相同地移动。用于该轴运动的参数的输入根据图4来阐述。操作者首先例如借助于鼠标选择用于O轴的符号，从而在右边自动地显示用于O轴的第一运动(O-0)的轴运动菜单和轴运动协调菜单的显示/输入栏。该轴运动还应通过在起始值0°与结束值360°之间的完整的转来定义。预设的标准设置应适用于速度、加速度和运动轮廓。因为这应涉及与P轴的插值运动，在栏ABKM1中选择运动类型“Interpoliert”而在栏ABKM2中选择通过P轴的第一运动(P-0)开始。那么在显示器处显现从P轴的运动块的开始至O轴的运动块的开始的第二联系箭头VP2。插值运动在O轴的运动块中以波浪线(~)表示。
根据该实施例的定义，插值运动特征在于，其在相同的时刻开始、在相同时刻结束，加速度阶段等长，也许可能的恒定起始阶段同样等长，并且制动阶段也等长。因此，插值运动在时间轴上相互联结，其中，使加速度和对于位置变化(轴路径)的绝对值自动地相应地匹配。在此如果一轴的运动被以另一轴的运动插值，该联系类型可导致，相互插值的运动中的一个或两个插值的轴运动关于其绝对持续时间被改变成使得对于两个插值的运动产生对于机器最佳的运动轮廓。
备选或附加于这里所阐述的在机器轴之间的线性插值，在其它实施形式中也可能在机器轴之间进行非线性的插值。
在过程编程的下一步骤(图5)中，应根据第三联系箭头V3将Z轴的轴运动添加到P轴的轴运动处。Z轴的第一运动(Z-0)应从起始值0mm延伸至结束值5mm且当P轴达到其360o的结束值时开始。这是反转的轴运动。
在Z轴的运动期间，在该示例情况中应来激活三个数字切换功能。它们原则上就如轴运动那样操作者友好地来输入或编程。在此，在下面显现的“M轴”用于定义该功能的激活的时刻或多个时刻以及功能的类型。因为对此没有实际的轴运动被编程，不显示轴运动菜单的显示/输入栏和显示当前值的栏。除了轴运动协调菜单的显示/输入栏ABKM2、ABKM3和ABKM4之外，显示了用于定义机器功能的显示/输入栏M1、M2和M3。
根据图6中的设置，在Z轴的位置2mm中以标记2(两次)或33来插入三个数字切换功能(M功能)。然而根据所期望的过程，它们不应刚好在Z轴达到位置2mm时就被触发或者激活，而是该激活应相对于该位置的到达在时间上延迟2ms地稍后实现。为此，在输入/显示栏ABKM4(时间修正)中输入值“2”(ms)。该输入的接收导致相应的联系，其通过斜地延伸的第四联系箭头VP4来图形化地示出。由于操控的时间上的延迟，第四联系箭头VP4斜地显现。在功能块FB中显现相应的机器功能的数字。
经由数字功能块，例如可来操控数字促动器如磁体、灯、用于分类活门(Sortierklappe)的促动器等。也可能激活用于传感器的触发信号或例如确定集成测量的测量时刻。
当用于运动过程的所有输入和/或选择动作结束时，产生数据组，其代表所编程的运动的整个运动过程。该数据组例如可以以路径时间表格的形式来产生且被传递到控制装置处。对于每个在整个过程期间活动的驱动器，可产生这样的数据组，其相应于s-t图表。这些数据组的计算可同时于轴运动的输入或在对于所有机器轴的整个输入结束之后来执行。
在运动过程处的后来的修正或优化借助于过程编辑器可快速地且简单地实现。例如可改变各个运动过程的时间顺序，以便执行非生产时间优化，也就是说以便在不改变对于成型件的形状重要的参数的情况下总体上将运动的相互作用优化成使得可缩短生产节拍且因此提高生产率。如果该过程首先设立成使得产生所期望的部分几何构造，接下来例如可通过轴运动的彼此交织和/或通过一轴运动添加到另一轴运动处来优化整个过程。尤其可通过所编程的轴运动关于时间轴的“移动”实现过程优化，其中，该移动例如可借助于鼠标或在触摸敏感的显示装置(触摸屏)的情况下利用手指实现。
编程方法和编程系统给机器操作者在设计编程的运动过程时提供较大的灵活性。由此原则上可发生，来编程一运动过程，在其过程中驱动系统的一个或多个驱动器可暂时过载。运动过程例如可生成成使得在运动周期内使驱动器多次加速和制动，从而这可能会导致驱动器的过热，在过热时必要时触动驱动器内部的保险装置且切断驱动器。为了避免这样的问题，在优选的变体中设置成，在运动过程的编程结束之后来执行试运行，在试运行期间监控驱动系统的驱动器的过载，如果驱动器在试运行期间经历过载状态产生过载信号，并且基于过载信号引入所编程的运动过程的优化。优化在该情况中设置成，控制程序被改变成使得在基于此的优化的运动过程的情况下不再出现所确定的过载状态。
在一些变体中，基于过载信号来操控过载显示器，其优选地驱动器选择性地起作用且相应地向操作者显示哪个驱动器在其运动的哪个阶段经历过载状态。这例如可由此来实现，即在屏幕显示器中利用过程编辑器有色地和/或通过闪烁等来突显轴的在其中出现过载状态的运动块。
操作者那么可做出反应且将运动过程修改成使得排除过载状态的原因。对此例如可降低工作速度，使得更缓慢地来经历整个运动周期。也可能改变有危险的驱动器的运动规律，由此那么可能仅延长对有危险的运动的持续时间。
在一优选的实施形式中，通过作为对过载信号的响应自动地使运动过程改变成使得在保持由该运动过程产生的工作结果(例如确定几何结构的成型件)的情况下使在不出现过载状态的情况下经历整个运动过程，运动过程的优化在无操作者干预的情况下由系统来执行。该控制对此例如可降低工作速度以影响整个过程或对于相关的驱动器和相关的运动改变加速度和/或运动规律。
为了监控驱动器的可能的过载，在一些实施形式中设置成，监控系统在运动周期内监控驱动器的驱动力矩或驱动力矩变化过程并且当在驱动器中驱动力矩暂时处在驱动器的允许的额定力矩之上时产生过载信号。驱动力矩的确定可经由驱动器的现有的评估可能性实现或间接根据其它合适的参数、例如驱动器的功率消耗。
为了执行试运行，通常在运动过程的编程结束之后完成一测试部分，从而可在真实的运动过程中监控驱动器。必要时也可完成多个测试部分，以改善监控的有效性且排除偶然的过载显示。
也可能执行“虚拟的试运行”，其中，那么基于可用的关于运动过程的数据和驱动系统的相关的值来确定驱动器是否在运动过程期间预计以临界的方式被加载。在此可利用在转矩、惯性矩和角加速度a之间的关系。因为惯性矩是已知的，可由运动轮廓来确定有效的角加速度aeff及因此有效的转矩并且被与额定转矩比较。例如，如果有效的转矩达到或超过额定转矩、即如果存在，那么可引入修正。
根据图7来阐述可调节的拉入装置110的利用可能性，其借助于受控的平移的CQ轴垂直于拉入方向或输送方向可受控地线性移动。图7A和7B分别在右边显示了拉入装置110的出口侧的拉入辊112A、112B。其支承在可借助于CQ轴竖直移动的支架116处。在拉入辊后面的输送方向上，在支架116处还安装有带有两个平行的导轨的引导装置118，其在进给时在成型装置120的方向上直线地引导所输送的线材。
在左边分别显示了设有横向缝隙132的卷绕心轴130，借助于Y轴可使其围绕卷绕心轴的旋转轴线135在可预设的旋转方向上旋转且附加地借助于Z轴可使其平行于旋转轴线35移动，以便例如通过卷绕心轴的回拉使制成的弹簧滑落。
图7A显示了在基础位置中的拉入装置110，在其中由拉入辊和导轨的竖直位置定义的输送方向125精确地径向于卷绕心轴的旋转轴线135延伸。例如为了前面的线材端部穿入横向缝隙132中驶向该基础位置，对此使卷绕心轴旋转成使得横向缝隙132大致平行于输送方向(或平行于机器坐标系MK的x轴)延伸。
当在通过旋转卷绕心轴的穿入结束之后开始产生螺旋弹簧的卷圈时，螺旋弹簧的外径随前进的线材输送和增加的卷圈数量逐渐改变。如果在该情况中拉入装置110将保持在其基础位置中，则线材在从引导装置118离开之后在其贴靠到在前的卷圈的外部区域处之前随着螺旋弹簧的直径增加越来越强地受弯曲应力。
为了在该区域中避免线材的塑性变形，可能将在拉入装置或导轨与卷绕心轴之间的距离与螺旋弹簧的最大的直径相比保持得大到使得对于所有直径在没有塑性变形的情况下仅发生线材的轻微的弹性弯曲。
借助于在产生螺旋弹簧期间可移动的拉入可实现，线材在从引导装置118离开与贴靠到形成的螺旋弹簧的外侧处之间实际不被弯曲。在该实施例中，CQ轴的进给运动在螺旋弹簧的卷绕期间被编程成使得线材的通过拉入装置110定义的输送方向125在卷起的每个阶段中大致切向于形成的螺旋弹簧的外周缘延伸。如在图7B中可辨识出的那样，由此线材在从引导装置118离开与在螺旋弹簧的周缘处的卷起之间实际不被弯曲，从而可靠地避免在该区域中的塑性变形。
该设计的优点在于，可产生带有较高质量的弹簧。另一优点在于，非常节省空间的紧凑的构造是可能的，因为拉入系统的出口(此处从导轨118离开)可被带到非常靠近卷绕心轴的区域。
在其它的未图像地示出的实施形式中，拉入装置作为整体可围绕平行于卷绕心轴130的旋转轴线135延伸的摆动轴线借助于相应的机器轴受控地摆动。也可由此来实现，即所输送的线材相应大致切向于螺旋弹簧的在直径上变得越来越大的卷圈来引导。
因此，该申请公开了一种带有用于将长形延伸的工件(此处线材)拉入成型装置的区域中的拉入装置的成型机，其中，拉入装置的位置和/或方向定义了输送方向且拉入装置借助于受控的机器轴(此处CQ轴)可调节。可调节的拉入可在建立机器时被用于成型过程，以便使拉入方向有利地关于成型装置的工具取向。特别的优点由此得出，即该机器可被控制成使得在弹簧的产生期间来调节该拉入，例如以便使拉入装置匹配于在弹簧产生期间变化的卷圈直径。该匹配尤其可实现成使得输送方向总是大致切向于刚产生的卷圈延伸。
根据图7以产生平的螺旋弹簧为例阐述了一些优点。然而，可调节的拉入也可设置在其它弹簧机中，例如在用于通过弹簧卷绕产生卷圈弹簧(Schraubenfeder)的弹簧机中、即在卷簧机的中。此处，如果应以沿着弹簧的轴向变化的卷圈直径来产生卷圈弹簧(例如锥状的卷圈弹簧或桶形的卷圈弹簧)，那么例如可利用可调节的拉入装置。此处，也可通过拉入方向例如在垂直于输送方向延伸的移动方向上的移动或拉入装置围绕平行于弹簧轴线延伸的摆动轴线的摆动使由拉入装置定义的输送方向逐渐改变成使得输送方向总是大致切向于刚产生的卷圈延伸，即使卷圈直径在制造弹簧期间变化。
特别根据图7所阐述的可受控地调节的拉入装置在与编程系统的相互作用中可利用。然而虽然如此，这涉及独立于该系统的有利的技术措施，其尤其也可在不带特别的编程系统的成型机中来实现。
示例性地与多轴的成型机相联系地来阐述用于该控制的编程的方法和系统。然而，该方法和系统的应用可能性不限于此。原则上也可应用在其它的装备有可控制的多个机器轴的、数控的加工机器或处理机器中。

Claims (22)

1.一种用于成型机的控制的编程的方法，其中，所述成型机具有可控制的多个机器轴、用于所述机器轴的轴运动的协调控制的控制装置和用于操作所述成型机的带有所关联的显示单元(310)的操作单元(300)，其特征在于，所述方法具有以下步骤：
显示带有用于所述成型机的机器轴的图形符号的轴选择菜单(AAM)；
接收用于选择待编程的所述机器轴的输入；
显示带有用于输入运动参数的选项的轴运动菜单(ABM)，所述运动参数用于定义所选择的所述机器轴的轴运动的运动过程；
接收用于定义运动参数的输入；
显示带有用于输入协调参数的选项的轴运动协调菜单(ABKM)，所述协调参数用于定义机器轴的轴运动的运动过程的协调；
接收用于定义用于协调参数的值的输入。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轴运动菜单仅包含关于位置的运动参数，其中，轴运动的持续时间作为由输入的所述运动参数导出的参量得出。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，轴运动的运动过程通过用于在所述轴运动开始时的起始位置的起始值、用于在所述轴运动结束时的结束位置的结束值以及用于在起始位置与结束位置之间待经过的位置变化的一个或多个运动参数来定义。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，为了定义位置变化，接收或产生速度值和加速度值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述速度值和/或所述加速度值作为相对值以相应的速度最大值或加速度最大值的百分数来接收或产生。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，显示带有用于选择和输入运动规律类型的多个选项的运动规律菜单，其中，运动规律类型选自带有二次抛物线、五阶多项式和八阶多项式的组。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，为了显示和/或输入运动参数，显示一显示/输入栏且所述运动参数以数字输入值的形式或以从输入选项的列表中的输入选择的形式被接收或显示，其中，所述显示/输入栏与用于所述输入值的自动生成的单位一起被显示。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在所述轴运动协调菜单中显示或提供带有用于确定用于轴运动的起始的条件的至少一个选项的运动起始菜单，其中，对于与已输入的轴运动的联系的选择，所有已输入的轴运动供选择，其中，显示或提供允许定义当前所编程的轴运动应在其中开始的所联系的轴运动的位置的输入栏，并且/或者其中，所述运动起始菜单包含据此运动直接在整个过程的时间原点处开始的选项。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在所述轴运动协调菜单中显示用于输入时间修正值的时间修正栏，其中，通过输入有限的时间修正值能够产生当前所编程的轴运动的起始位置的时间上的移位。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在所述轴选择菜单中除了可编程的所述机器轴之外显示了机器功能轴，其允许类似于定义轴运动在合适的部位处定义机器功能的触发，其中，在所述机器功能轴的选择中显示或提供带有用于定义用于机器功能的起始的条件的至少一个选项的机器功能起始菜单。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，显示或提供带有用于输入相对于另一轴运动的关系的至少一个选项的运动顺序菜单，其中，所述选项包含以下选项中的一个或多个：
(1)轴运动的串接，这样使得在在前的机器轴的轴运动完全地或部分地实现之后开始一机器轴的轴运动；
(2)轴运动的插值，这样使得多个机器轴的轴运动在时间上彼此并行地彼此间以一定的比例延伸，其中，插值的轴运动的运动阶段等长；
(3)连续的轴运动，这样使得所述机器轴在整个生产周期期间以恒定的速度运动。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，作为对用于选择待编程的机器轴的输入的响应，自动地显示对应的轴运动菜单(ABM)和对应的轴运动协调菜单(ABKM)，其中，所述轴选择菜单(AAM)与所选择的所述机器轴的轴运动菜单和轴运动协调菜单一起被显示，其中，所选择的机器轴在所述轴选择菜单中以一标记来突显。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，作为对用于定义运动参数的输入的响应，所述机器轴的由所述运动参数所定义的运动在所述轴选择菜单中图形化地、以带有标准的路径-时间图表的栏的形式来显示，所述路径-时间图表时间上正确地关于共同的时间轴(ZA)来显示。
14.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，轴运动和在轴运动之间的联系在共同的图示中关于共同的时间轴来显示，其中，对于所述时间轴显示相对的时间量、涉及待编程的所述成型机的可供使用的最大工作速度的时间量。
15.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，关于共同的时间轴在一显示栏中显示轴运动的当前的或在由所述操作者选择的时刻存在的位置值。
16.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在运动过程的编程结束之后来执行试运行，其中，在所述试运行期间监控驱动系统的驱动器的过载，当驱动器在所述试运行期间经历过载状态时产生过载信号，且基于所述过载信号引入所编程的所述运动过程的优化，其中，作为对过载信号的响应来操控驱动器选择性的过载显示器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，为了优化所述运动过程，自动地或由操作者来降低工作速度并且/或者改变有危险的驱动器的运动规律。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成型机是用于弯曲线材或管的弯曲机。
19.一种用于成型机的控制的编程的系统，其中，所述成型机具有可控制的多个机器轴、用于所述机器轴的轴运动的协调控制的控制装置和用于操作所述成型机的带有所关联的显示单元(310)的与所述控制装置为了数据交换相连接的操作单元，其特征在于，所述系统构造用于执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法。
20.一种成型机(100)，其带有可控制的多个机器轴、用于所述机器轴的轴运动的协调控制的控制装置(200)和用于操作所述成型机的带有所关联的显示单元(310)的操作单元(300)，其特征在于，所述成型机具有根据权利要求19所述的用于编程的系统。
21.根据权利要求20所述的成型机(100)，其特征在于拉入装置(110)，其用于将长形延伸的工件拉入所述成型机的成型装置(120)的区域中，其中，所述拉入装置是可调节的拉入装置，在其中所述拉入装置的位置和/或方向借助于可控制的所述机器轴中的一个能够调节。
22.根据权利要求21所述的成型机，其特征在于，与所述拉入装置(110)相关联的所述机器轴能够控制成使得所述拉入装置在产生弹簧期间能够调节，这样使得由所述拉入装置所定义的输送方向(125)总是切向于弹簧的刚产生的卷圈延伸。
CN201280028716.1A 2011-04-12 2012-03-28 用于多轴式成型机的控制的编程的方法和系统以及成型机 Active CN103765335B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011007183.0 2011-04-12
DE102011007183A DE102011007183A1 (de) 2011-04-12 2011-04-12 Verfahren und System zur Programmierung der Steuerung einer mehrachsigen Umformmaschine sowie Umformmaschine
PCT/EP2012/055518 WO2012139894A1 (de) 2011-04-12 2012-03-28 Verfahren und system zur programmierung der steuerung einer mehrachsigen umformmaschine sowie umformmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103765335A CN103765335A (zh) 2014-04-30
CN103765335B true CN103765335B (zh) 2016-04-13

Family

ID=45976320

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280028716.1A Active CN103765335B (zh) 2011-04-12 2012-03-28 用于多轴式成型机的控制的编程的方法和系统以及成型机
CN201280028719.5A Expired - Fee Related CN103781570B (zh) 2011-04-12 2012-04-03 用于制造弹簧的方法以及用于执行该方法的弹簧机

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280028719.5A Expired - Fee Related CN103781570B (zh) 2011-04-12 2012-04-03 用于制造弹簧的方法以及用于执行该方法的弹簧机

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9370817B2 (zh)
EP (2) EP2697696B1 (zh)
CN (2) CN103765335B (zh)
DE (1) DE102011007183A1 (zh)
TW (2) TWI625177B (zh)
WO (2) WO2012139894A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5326015B2 (ja) * 2012-02-20 2013-10-30 ファナック株式会社 加工曲線作成機能を有する数値制御装置
CN103809524B (zh) * 2012-11-15 2016-06-15 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 数控系统螺纹切削技术实现条形带缠绕的控制系统及方法
DE112013006644T5 (de) 2013-03-07 2015-11-05 Mitsubishi Electric Corporation Engineering-Tool
JP5670525B1 (ja) * 2013-08-21 2015-02-18 ファナック株式会社 工作機械の制御装置
DE112015006029T5 (de) * 2015-01-22 2017-10-05 Bingnan Lin Steuerungsvorrichtung für ein schraubenfeder-biegewerkzeug und dessen steuerungsverfahren
CN106292538A (zh) * 2015-05-19 2017-01-04 大陆汽车投资（上海）有限公司 对数控加工设备进行编程的方法、设备和系统
US20190039118A1 (en) * 2016-02-03 2019-02-07 Spühl Gmbh Coil Spring Winding Apparatus and Method of Winding A Coil Spring
GB201718529D0 (en) * 2017-11-09 2017-12-27 Hs Products Ltd Apparatus and method for forming springs
CN107931486B (zh) * 2017-11-22 2019-01-18 徐州华通浮动油封科技有限公司 一种螺旋钢筋成形装置
JP6734314B2 (ja) * 2018-03-08 2020-08-05 ファナック株式会社 制御装置、データ作成装置、制御方法及び制御プログラム
TWI654039B (zh) 2018-04-27 2019-03-21 展望系統股份有限公司 智能彈簧製造系統
CN111715781B (zh) * 2019-03-18 2022-03-15 深圳市千业精密金属有限公司 一种弹簧成型工艺
DE102019117092A1 (de) * 2019-06-25 2020-12-31 Kiefel Gmbh Produktionsmaschine mit steuerungsprogramm
US11048483B2 (en) 2019-09-24 2021-06-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Industrial programming development with an extensible integrated development environment (IDE) platform
US10942710B1 (en) * 2019-09-24 2021-03-09 Rockwell Automation Technologies, Inc. Industrial automation domain-specific language programming paradigm
WO2021212417A1 (zh) * 2020-04-23 2021-10-28 深圳市诚捷智能装备股份有限公司 一种电容器素子的自动化生产控制系统及生产控制方法
TWI746274B (zh) * 2020-11-19 2021-11-11 元鴻自動化股份有限公司 成形機及控制成形機的電腦程式產品
WO2023225136A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 Allied BIM, LLC Systems and methods for utilizing information of a 3d modeling application to facilitate operation of fabrication machines

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5816091A (en) * 1996-03-25 1998-10-06 Wafios Maschinenfabrik Gmbh & Co. K.G. Wire shaping apparatus, in particular universal spring winding machine, with cutting device
CN1467045A (zh) * 2002-06-26 2004-01-14 �ձ�������ʽ���� 一种具有倾斜轴线的螺旋弹簧的生产方法
US7134305B2 (en) * 2004-09-13 2006-11-14 David Wu Wire feeder driving mechanism for spring manufacturing machine
TW200841958A (en) * 2007-04-27 2008-11-01 Tzyh Ru Shyng Automation Co Ltd Spring-forming control system and its control method for spring forming machine

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2826875C2 (de) 1978-06-19 1983-12-01 Wafios Maschinenfabrik Wagner, Ficker & Schmid (GmbH & Co KG), 7410 Reutlingen Verfahren und Maschine zum Herstellen von Schraubenfedern aus endlosem Draht durch Federwinden
US4205543A (en) 1978-07-31 1980-06-03 Snap-On Tools Corporation Spring winder
US4510565A (en) * 1982-09-20 1985-04-09 Allen-Bradley Company Programmable controller with intelligent positioning I/O modules
JPS61137636A (ja) * 1984-12-11 1986-06-25 Itaya Seisakusho:Kk 捩りばね製造装置
US5865051A (en) * 1994-12-07 1999-02-02 Wafios Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Procedure and apparatus for the optimized manufacture of coil springs on automatic spring winding machines
IT1282393B1 (it) 1996-05-02 1998-03-20 Omd Spa Macchina torsionatrice o piegatrice particolarmente studiata per la fabbricazione di molle a torsione semplici e doppie
JP2812432B2 (ja) 1996-08-23 1998-10-22 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置
JP2812433B2 (ja) 1996-08-23 1998-10-22 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置
JP3329692B2 (ja) * 1997-05-23 2002-09-30 旭精機工業株式会社 ばね成形装置
US6318416B1 (en) * 1997-11-13 2001-11-20 L&P Property Management Company Spring interior and method of making same
US5875664A (en) * 1997-12-23 1999-03-02 L&P Property Management Company Programmable servo-motor quality controlled continuous multiple coil spring forming method and apparatus
JP3300271B2 (ja) * 1998-01-13 2002-07-08 新興機械工業株式会社 ばね製造機
JP2939472B1 (ja) * 1998-08-21 1999-08-25 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置
JP3026793B2 (ja) * 1998-08-21 2000-03-27 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置及びツール選択装置
DE19900117A1 (de) * 1999-01-05 2000-07-06 Walter Ag Virtuelles Teach-In-System
DE19953739C2 (de) * 1999-11-09 2001-10-11 Siemens Ag Einrichtung und Verfahren zur objektorientierten Markierung und Zuordnung von Information zu selektierten technologischen Komponenten
DE10017775A1 (de) 2000-04-10 2001-10-18 Siemens Ag Eingabeverfahren für die Programmierung von industriellen Steuerungen
TW447340U (en) * 2000-06-16 2001-07-21 Tong Na Entpr Co Ltd Forming and retaining shaft component for spring
US6648996B2 (en) * 2000-10-19 2003-11-18 Chuo Hatsujo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for producing a helical spring
JP3524505B2 (ja) 2001-02-14 2004-05-10 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置
US7162399B2 (en) * 2001-10-05 2007-01-09 Smc Kabushiki Kaisha System for and method of selecting pneumatic device, and recording medium
JP4010829B2 (ja) * 2002-02-21 2007-11-21 中央発條株式会社 コイルばねの製造方法及びその装置
US6882898B2 (en) * 2002-03-01 2005-04-19 X-Spooler, Inc. Wire winding machine with remote pedestal control station and remote programming capability
TWI234105B (en) * 2002-08-30 2005-06-11 Ren-Guang King Pointing device, and scanner, robot, mobile communication device and electronic dictionary using the same
US20040225955A1 (en) 2003-05-08 2004-11-11 The Boeing Company Intelligent information dashboard system and method
DE602004009928T2 (de) 2004-09-21 2008-08-21 David Wu Federformmaschine mit einer Drahtzuführeinheit
CN200995257Y (zh) 2007-01-22 2007-12-26 自如行自动化有限公司 弹簧成型机的抵推单元改良结构
TWI492826B (zh) * 2007-06-27 2015-07-21 Brooks Automation Inc 具有磁浮主軸軸承的自動機械驅動器
JP4676544B2 (ja) * 2009-05-29 2011-04-27 ファナック株式会社 工作機械に対してワークの供給及び取り出しを行うロボットを制御するロボット制御装置
DE102009023475A1 (de) * 2009-06-02 2010-12-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Generierung eines variablen Bewegungsprofils für eine Antriebseinheit einer Maschine
CN101559463B (zh) 2009-06-04 2011-01-19 陈仁杰 智能电脑数控弹簧机
DE102009024262A1 (de) * 2009-06-05 2010-12-09 Rosenberger Ag Verfahren zum Biegen von länglichen Werkstücken

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5816091A (en) * 1996-03-25 1998-10-06 Wafios Maschinenfabrik Gmbh & Co. K.G. Wire shaping apparatus, in particular universal spring winding machine, with cutting device
CN1467045A (zh) * 2002-06-26 2004-01-14 �ձ�������ʽ���� 一种具有倾斜轴线的螺旋弹簧的生产方法
US7134305B2 (en) * 2004-09-13 2006-11-14 David Wu Wire feeder driving mechanism for spring manufacturing machine
TW200841958A (en) * 2007-04-27 2008-11-01 Tzyh Ru Shyng Automation Co Ltd Spring-forming control system and its control method for spring forming machine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012139894A1 (de) 2012-10-18
WO2012139932A3 (de) 2012-12-20
TW201250418A (en) 2012-12-16
TW201302338A (zh) 2013-01-16
CN103781570B (zh) 2017-02-15
TWI585560B (zh) 2017-06-01
EP2697008A2 (de) 2014-02-19
US20140290323A1 (en) 2014-10-02
EP2697008B1 (de) 2019-08-21
EP2697696B1 (de) 2021-04-28
CN103765335A (zh) 2014-04-30
DE102011007183A1 (de) 2012-10-18
US9370817B2 (en) 2016-06-21
US20140046476A1 (en) 2014-02-13
TWI625177B (zh) 2018-06-01
CN103781570A (zh) 2014-05-07
EP2697696A1 (de) 2014-02-19
WO2012139932A2 (de) 2012-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103765335B (zh) 用于多轴式成型机的控制的编程的方法和系统以及成型机
EP1908537B1 (en) Process and system for production of three-dimensional products from wire
US8036770B2 (en) Numerical control unit with set amount of execution
JP4891528B2 (ja) 加工時間算出装置
JP5143005B2 (ja) 機械における加工プロセスの最適化のための方法
US9651939B2 (en) Numerical controller having display function of physical data of machine tool
JP2013515313A (ja) 数値制御マシンツールのための予測制御及び仮想表示システム
Chen et al. Robot needle-punching path planning for complex surface preforms
CN102656529A (zh) 数控装置
CN104487186A (zh) 用于通过弹簧卷绕制造螺旋弹簧的方法和装置
EP1085389B1 (en) Robot and machine linked system
CN101563661B (zh) 加工控制装置
US6242877B1 (en) Control system and method for cycle-based processes
EP3226268A1 (en) Apparatus and method for manufacturing continuously transposed cable using multiple linear actuators
US20080270927A1 (en) Spring-forming control system and its control method for a spring forming machine
JP2013226584A (ja) コイリングマシンの制御装置と、コイルばねの製造方法
JP2001300673A (ja) コイルばね成形機の自動調整システム
JP2013046938A (ja) プログラム生成装置及びその方法
GB2042383A (en) Coil spring manufacturing machine
JP2008211888A (ja) 電動機制御装置および電動機制御装置のパラメータ設定装置
CN114041093B (zh) 生产机器过程时间优化的设备及方法
CN112936292B (zh) 一种开源切片路径规划机器人电弧增材制造方法
JPH07248811A (ja) コイルばね成形機用自動プログラミング装置
JPS62267022A (ja) 鉄筋加工機の制御装置
JPH01197016A (ja) スピニングマシンの絞り加工制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant