CN110920134A - 用于伺服压机的运动规划的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于伺服压机的运动规划的方法以及一种用于为伺服压机进行运动规划的运动控制系统以及一种相配的计算机程序产品，其中，考虑在运输设备的运动周期内的最短转移时间以及最短返回时间。

Description

用于伺服压机的运动规划的方法

技术领域

本发明涉及一种用于伺服压机的运动规划的方法、一种设计用于伺服压机的运动规划的运动控制系统、以及一种相关的计算机程序产品。

背景技术

在成型工业中，压机、例如伺服压机用于材料的成型或压制。在此，也使用在一个压机中具有多个处理站的压机。在此，尤其地，压制运动或成型运动在所有的处理站中都相同，或者各个处理站内的所有工具的周期是相同的。这意味着，运输系统、也称为转移系统或转移装置、在伺服压机的统一打开阶段执行处理物品在伺服压机中的移动。也就是说，在伺服压机打开期间，转移装置能够在伺服压机内移动物料，尤其是移入压机中、移出压机或者在压机内重新定位，而不会在转移装置和伺服压机之间发生碰撞。

尤其地，伺服压机内的不同处理站对应于待成型的工件在压机内的(尤其是借助于各个工具的)各个成型级。

根据工件或装置的尺寸或重量这些参数，转移系统需要足够的空间和时间来完成运输任务。

根据工件要在压机中如何成型，并且依据成型参数得出压机的适合的运动廓线。该运动廓线规定了压制成型运动以及在成型区域以外的运动的实施方式。

在伺服压机上可以按可编程的廓线驱动。所属的转移系统或处置系统应同步到这种可编程的伺服压机廓线上。公知的是，使用虚拟的压制编码器来进行同步，其类似于在机械飞轮压机中那样描绘360°循环的机器节拍(Maschnintakt)，并且因此可以被用作机器参考。压制廓线因此例如被定义为与主值相关的曲线段。由此得出，伺服压机运动廓线的变化例如也要求转移系统廓线的适配。例如通过改变压制廓线而改变了虚拟主值(Leitwert)和压机打开度之间的关系，从而结果是在转移时适配或改变主值。例如，压机在成型期间的较低速度也决定了处置系统在该部段中需要更多时间。这就改变了转移系统与压机之间的参考点。

通常，组件通过试误法调试，并且将如此求出的合适的设定存储为配方和数据集。当适配或改变转移运动时，伺服压制廓线必须适配到转移运动，这通常重新通过试误法来实现。同样地，改变的伺服压机运动廓线也随之进行转移运动的新的调试和测试。如果在测试中发生碰撞，则需要手动求出合适的转移运动廓线。

在现有技术中存在许多优化方法，以在不考虑转移装置的情况下求出伺服压机允许的运动廓线。可以针对如此求出的运动廓线来适配转移系统的运动，其中，通过试误法来改变伺服压机运动廓线，直至可实现的转移运动廓线与之相适配。

发明内容

在这个背景下，本发明的目的在于，在避免与转移系统的碰撞的情况下，确定伺服压机的最优运动廓线。

本发明涉及一种用于伺服压机的运动规划的方法，其中，设置有至少一个运输设备，其在空间上集成到伺服压机中，运输设备用于移动一个或多个待由伺服压机处理的物品，方法包括以下步骤：

对于运输设备的运动周期确定最短转移时间以及最短返回时间；

计算伺服压机运动廓线，其中，在计算中包括通过伺服压机和/或成型过程确定的参数，其包括压机几何打开度和压机几何闭合度以及最短转移时间和最短返回时间，其中，在考虑运输设备和伺服压机的几何条件的情况下，在由压机几何打开度和压机几何闭合度得出的时间段中实现运输设备与伺服压机的无碰撞运动。

运输设备设置在伺服压机中或伺服压机上。运输设备在此尤其包括设置或设计用于抓取待由伺服压机处理的物品的组件。例如设计有抓臂或夹具，其将物料在伺服压机中的不同的成型处理级之间移动。

运输设备在这里理解为转移装置或转移设备或者夹钳或辊子进给装置或运动机器人，其包括待由压机处理的物品的转移运动作为处置任务。

在辊子进给装置的情况中，物料被两个旋转辊推入压机中。进给运动与压制同步，从而确保在压机打开阶段期间转移物料。

运输设备如下地集成到伺服压机中，即，使得运输设备在伺服压机处于关闭状态时可以位于压制工作区以外，或者位于伺服压机的凹部中。

运输设备尤其具有多个抓取设备，它们可以拿取多个待由伺服压机处理的物品，并且在伺服压机内同步转移。例如，一个伺服压机具有十个处理站，并且每个转移过程都有九个物品从一个处理站被转移到下一个处理站。一个、也就是在进给方向上位于最后一个处理站内的物品被从伺服压机转移出去，并且同时在第一个处理站内添加一个新的处理物品。

通过例如借助计算单元计算或者从存储区读取的方式来确定伺服压力运动廓线。伺服压力运动廓线考虑通过伺服压机和/或成型过程确定的参数。因此在伺服压力运动廓线中包括受伺服压机本身影响、或者受待由伺服压机执行的成型过程的影响的参数。在此，也可能包括确定或影响成型过程的物料或物料厚度。

在伺服压力运动廓线中例如包含机械的、电的和/或工艺的极限值。

在伺服压力运动廓线可以描述循环模式或者摆动模式或者其他的运行模式。

最短转移时间是基于运输设备本身确定的。运输设备和尤其是其驱动器的设计方案决定了进给运动至少所需要的转移时间。在此，运输设备尤其是以最快速度运行。在此，借助在真实的伺服压机中的测试确定最短转移时间，或者借助转移路径的几何数据以及可由运输设备驱动器的驱动特征值求出的运输设备的动力学状态、例如最大可能的速度或加速度、减速度、延迟或震动(Ruck)。例如，对于3D转移装置来说最小转移时间由抓取和提升物品所需要的最短时间、在压机内进给至下一个处理站的最短持续时间以及对于降低和放置物品来说所需要的最短持续时间中得出。在夹钳或辊子进给的情况中，最短转移时间例如就是最短进给时间。

同样地，最短返回时间也是基于运输设备本身求出的。根据转移运动的设计方案，当例如转移装置用于返回的时长需要比伺服压机用于成型的时长更长时，返回时间也可能意味着对伺服压力运动廓线的一种限定。对于3D转移装置而言，最短返回时间例如由在放下物料后从压机驶出的最短时间、返回的最短时间和进入压机直至拿取到新的物料的最短时间得出。

当最短转移时间超过本来基于几何条件在压机中为转移运动预设的时间时，在不考虑运输运动的情况下计算伺服压机廓线，利用所提出的方法求出的伺服压机廓线就与伺服压机廓线不同。换句话说，当运输设备无法在不出现碰撞的时间内完整地执行对待处理的物品的转移时，伺服压机运动廓线尤其应适配于转移运动。如果最短转移时间超过提供的持续时间，那么最短的进给持续时间被用作计算伺服压机运动廓线的输入参数，并且对此产生影响。同样地，当最短返回时间超过在压机关闭和压机打开之间的阶段期间由不适配的压机廓线所确定的持续时间时，转移运动在运输设备返回时对伺服压机廓线造成影响。

进给在本申请中是指存在碰撞风险的区域内的运动，该运动涉及到转移运动，也就是物品在伺服压机内的运动。在此例如在3D转移装置的情况中，进给运动紧跟着转移装置的闭合和物品的举起而开始，并且在降低之前结束。

运输运动在本申请中是指运输设备运动过整个运动周期。

转移运动是指运输设备的、涉及到物品转移的运动，也就是说从物品移动的时间点开始、例如从将其拿取开始，包括进给直至放下物品。转移运动在转移时间内完成。

返回运动相应地是转移运动的一个周期内非转移运动的其他部分。返回运动在返回时间内进行。

以有利的方式，能够实现伺服压机运动廓线针对转移运动廓线在时间上特征变量的校准。

压机几何打开度由压机的机械变量进行描述，例如角度、偏心角度、升举高度或描述压机的打开状态的位置，使得运输设备能够无碰撞地开始转移运动。例如在3D转移装置中，这是转移装置能够以其驶入压机并且在那里执行转移的状态。在这里，相应地考虑转移系统包括运输设备、例如抓具。在此可以避免伺服压机和伺服压机的所有组件还有运输设备与它的所有组件还有待处理的物品之间的碰撞，尤其是包括在升举运动期间。压机几何打开度和压机几何闭合度取决于伺服压机的几何设计方式，还有运输设备的几何设计方式。例如可以考虑伺服压机的和运输设备的几何尺寸。

此外，待处理的物品的几何尺寸或者多个在伺服压机内的待处理的物品的几何尺寸在不同的成型级也对存在碰撞风险的区域造成影响。根据尺寸、形状或者重量，根据转移路段或者根据处理站可以将待转移的物品在空间上布置在不同位置。应在所有的转移路径上避免运输设备以及工件与伺服压机之间的碰撞。

以有利的方式避免了，在转移时间或返回时间比在存在碰撞风险的区域以内或以外为转移过程提供的持续时间更长时，伺服压机运动廓线近似固定地适配于最短的进给时间或者最短的返回时间，并且伺服压机运动仅相应地进行缩放。通过这样在考虑转移装置运动的情况下进行放大，将不利地导致相应较差的进程次数。然而如果伺服压机运动廓线在考虑最短转移时间和最短返回时间的情况下进行优化，那么例如可以使伺服压机运动廓线的由转移系统实施进给运动的路段相应地延迟，但是同时成型过程本身却保持不变地、尤其速度保持不变地例如按照在不考虑转移的情况下在该运动路段上求出的伺服压机运动廓线经优化地来执行。总体而言，具有运输设备的伺服压机设备的进程次数在以下情况中发生变化，其中，伺服压机运动廓线要基于转移装置的进给运动所需要的时间进行适配，而进程次数有利地仅尽可能少地变差。

如果伺服压机运动廓线同样地在考虑最短返回时间的情况下进行优化，那么例如伺服压机廓线的由转移系统在其中执行返回运动的路段相应地延迟，但是与此同时，不存在碰撞风险区域以外的压机运动仍然保持不变地、尤其速度保持不变地按照也不考虑转移的情况下在该路段上求出的伺服压机运动廓线最优地执行。总体而言，具有运输设备的伺服压机设备的进程次数在以下情况中发生变化，其中，伺服压机运动廓线要基于转移装置的返回运动所需要的时间进行适配，而进程次数有利地仅尽可能少地变差。

以有利的方式，还可以以简单的方式修改成型过程或者改装成新的工具，并且尤其地在不重新麻烦地设置转移运动还有伺服压机运动廓线的情况下便可行。如果例如转移运动基于新的工具需要更多的时间，那么就可以借助所介绍的方法来求出伺服压机运动廓线。在此，排除了伺服压机与运输设备以及工件发生碰撞的可能性并且确保了最优的进程次数。伺服压机可以以优化的运动廓线运行，并且在不使用试误法的情况下以相应关联的停机时间和出产量的生产周期运行。

根据一种设计方案，以最优伺服压机性能为目标来优化伺服压机运动廓线。这意味着，在考虑规定参数和边界条件的情况下确保尽可能高的进程次数。

在一个变体方案中，仅仅在考虑伺服压机或成型过程的参数而不考虑转移设备的参数的情况下，以最优伺服压机性能为目标来优化伺服压机运动廓线。从所确定的该伺服压机运动廓线出发，然后额外地预设根据本发明的运输设备输入参数。然后需要计算的优化过程又是在以下设定下完成，即，要达到最大的进程次数。最大的进程次数在这里意味着最小可行的周期持续时间。因此，压制周期应尽可能地短。

根据一种设计方案，在考虑其他的输入参数、例如能量优化的延迟的情况下，以最优伺服压机性能为目标来优化伺服压机运动廓线。例如选择不允许超过的伺服压机的进程次数或周期时间，从而在能量优化地适配先前的或之后的处理过程。

根据一种设计方案，伺服压机的和/或成型过程的参数包括最大的马达速度、最大滑块速度、可预设的最优成型速度和/或工作区域的几何尺寸。根据应用场合可以包括更多的参数。因此，伺服压力运动廓线也在压机参数和成型参数方面进行了优化。

根据一种设计方案，几何条件包括运输设备和伺服压机的尺寸。尤其地，这些尺寸有利地在伺服压机运行期间是不变的。当成型过程被适配为，使得经加工的工件具有变化的尺寸时，则可能需要在运行期间进行适配。由此例如可能需要在运输设备上的改变的夹持机构，该夹持机构在总体上改变了运输设备的尺寸。此外，有利地考虑多种使用的工具，其中，伺服压机运动廓线和运输设备的运动廓线经优化以适配于各个工具。

可替选地，几何条件还额外地包括工件的尺寸，尤其当工件在转移期间超出运输设备的尺寸向外伸出去时。

根据一种设计方案，借助伺服压机开度角来确定压机几何打开度，在该伺服压机开度角的情况中在转移运动开始时避免运输设备与伺服压机发生碰撞。伺服压机开度角在此尤其是在伺服压机运动廓线中是指从0°到360°的曲柄角度。其描述的是压机的打开程度刚好使得转移运动能够无碰撞地开始的状态。例如在3D转移装置的情况中，其是一个在闭合运动期间定义的点。

根据一种设计方案，借助伺服压机闭合角来确定压机几何闭合度，在该伺服压机闭合角的情况中在转移运动结束时防止伺服压机与运输设备发生碰撞。在3D转移的情况下，这是一个在转移装置闭合运动过程中待定义的点。在所谓的XZ转移中，其例如是下降运动期间的点。伺服压机开度角和伺服压机闭合角因此受转移系统类型的并且受其几何条件的影响。

根据一种设计方案，借助伺服压机运动廓线来供运输设备的运动廓线进行参考。一旦借助优化，相互适配地求出伺服压机运动廓线和运输设备运动廓线，那么还需关于主值来适配或同步运输设备的运动廓线。在此，例如通过改变压机廓线使得虚拟主值和压机打开度之间的关系发生变化，从而必须调整主值、例如改变主值，使得运动相互适配。

在本发明的实施方案中，如果伺服压机周期小于转移装置周期，则伺服压机周期适配于转移装备周期。利用转移装置基于速度极限值能够达到的最大转移周期例如作为主导。换句话说，转移装置可以规定所有相关的时间：转移时间和返回时间从而还有循环时间。

尤其地，提前进行伺服压机和转移装置之间的周期时间的这种适配，也就是在进行优化之前，其中，转移装置以它能够达到的最大速度作为确定伺服压机周期的主导。这样确定的伺服压机周期可以视为廓线优化的另外的输入参数。

根据一种设计方案，借助伺服压机运动廓线来计算适配的运输设备运动廓线。例如使运输设备的周期时间适用于借助适配的伺服压机运动廓线得到的改变的伺服压机周期。例如适配返回时间，使得压机和转移装置在整体上以协调的周期工作。因此，伺服压机和转移装置以协调的周期驱驶，该周期是在考虑转移装置和伺服压机无碰撞运动的情况下的最短可行的周期。

本发明此外还涉及一种运动控制系统，包括优化单元，其设计用于伺服压机的运动规划，其中，至少一个运输设备设置用于移动一个或多个待由伺服压机处理的物品，该至少一个运输设备在空间上集成在伺服压机中，该运动控制系统包括：

用于为运输设备的运动廓线确定最短转移时间以及最短返回时间的第一单元，用于计算伺服压机运动廓线的第二单元，其中，第二单元能够预先设定通过伺服压机和/或成型过程确定的参数、即压机几何打开度和压机几何闭合度以及最短转移时间和最短返回时间，其中，在考虑运输设备的和伺服压机的几何条件的情况下，由压机几何打开度和压机几何闭合度得到的时间段实现运输设备和伺服压机的无碰撞运动。

各个单元都可以以硬件技术和/或也可以以软件技术实施。在以硬件技术实施时，各个单元可以设计为设备或者设备的一部分，例如计算机或者微处理器。在通过软件技术应用时，相应的单元可以设计为计算机程序产品、功能、历程、程序代码的一部分或者可执行的对象。

此外，本发明还涉及一种计算机程序产品，其具有计算机程序，该计算机程序产品具有构件，在计算机程序在程序控制的设备上运行时，该构件用于执行上述方法。

计算机程序产品、例如计算机程序构件例如可以以存储介质、例如存储卡、U盘、CD、DVD来提供或交付，或者也可以以可从网络中的服务器下载的文件的形式来提供或交付。这例如可以在无线通信网络中通过传输包含计算机程序产品或计算机程序构件的相应文件来实现。作为程序控制的装置尤其是考虑控制装置、像是例如微处理器或诸如此类。

附图说明

下面通过实施例借助附图更详尽地阐述本发明。

图1示出具有根据现有技术的转移装置的伺服压机的示意图；

图2示出3D转移装置与伺服压机相对运动的示意图；

图3示出根据本发明的第一实施例的用于为伺服压机进行运动规划的方法的流程示意图；

图4示出根据本发明的第二实施例的用于为伺服压机进行运动规划的运动控制系统的示意图；

图5示出利用根据本发明的第三实施例的方法求出的伺服压机的运动曲线；

图6示出利用根据本发明的第四实施例的用于为伺服压机进行运动规划的方法而求出的伺服压机的运动曲线；

图7示出利用根据本发明的第五实施例的用于为伺服压机进行运动规划的方法而求出的伺服压机的运动曲线。

主要没有特别指出，图中功能相同的元件都配有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了伺服压机P，它包括上部压具P1和下部压具P2。基于上部压具P1和/或下部压具P2的设计方式，在伺服压机P中形成多个处理站。待处理的物品M、例如由某种特殊的材料制成的工件通过所谓的转移装置T在伺服压机P内从一个处理站被运输到下一个处理站，由图1中所示的箭头表示。纯粹示例性地示出了用于3D转移装置的方法。同样地，方法有利地能够用在XY转移装置或XZ转移装置或夹钳进给或辊子进给的情况中。

设置有用于控制伺服压机的运动的运动控制系统C。

图2示出，转移装置T通常是如何在图1的范畴内所描述的伺服压机P内运动的。除了转移装置T以外还绘出了下部压具P2，并且通过利用箭头标记的路径来表示转移装置T相对于下部压具P的运动。在此，借助箭头所示的运动应仅相对于伺服压机的几何形状来说明。图中不应考虑下部压具P2的潜在可能的运动。

转移装置的运动过程被划分成两个运动路段。一方面，运动由转移时间来表征。在转移时间内发生的运动包含在边框100内所示的路段。在此，转移装置T驶过并进行部分闭合步骤，在该步骤中例如工件被拿取，紧接着是提升步骤，在该步骤中工件被举起。紧接着完成真正的进给，其中，工件被转移到下一个处理站。最后是降低，在其中工件被放下并且还有转移装置的打开，并且在其中转移装置从工作区域返回。在转移周期内紧接着是返回时间，其在压机关闭期间结束。在图2中，相应的运动路段利用附图标记200标识。在此，转移装置例如更进一步地从压机向外驶出，或者进入压机的侧边区域，并且在那里返回到初始位置，准备着再次进入压机，只要这些能够无碰撞地进行。例如运动路段在返回时间期间可能重合，例如在转移装置的打开运动完全结束之前，开始与进给相反地进行的返回运动。

在图3中现在在示意性地示出了方法流程，其中，根据本发明的第一实施例，在第一个步骤S1中求出用于转移装置的运动周期的最短转移时间以及最短返回时间。该第一个步骤可以借助在伺服压机正在运行时、例如在设置伺服压机时的测量来实现。可替选地，可以在任意的时间点计算转移装置的时间特征变量。

在第二个步骤S2中计算伺服压机运动廓线，其中，计算一方面包括通过伺服压机和/或成型过程确定的参数。例如预设理想的成型速度或者可实现的最大的机器速度。这些参数影响并限制伺服压机的运动。此外，计算还包括压机几何打开度和压机几何闭合度以及最短转移时间和最短返回时间，其中，在考虑转移装置和伺服压机的几何条件的情况下，由压机几何打开度和压机几何闭合度形成的时间段实现了转移装置的和伺服压机的无碰撞运动。时间段尤其是为图2中所示的路段100所提供的时间。

以有利的方式，最短转移时间还包括部分进入压机、以及部分离开压机并进而工件的拿取和放下。转移时间有利地在转移装置的整个运动过程上来限定，该运动过程要求伺服压机处于打开状态。

在例如最短转移时间已经比在不考虑转移的情况下由伺服压机运动廓线得出的时间更短或一样长时，在优化时限定了压机特定的输入参数。转移装置足够快，以能够在下一个处理站内在伺服压机打开的时间内执行进给运动，包括工件的拿取和放下，并且压机例如可以在考虑最大马达转数的情况下尽可能快速地执行打开状态下的运动。

在此，如下地进行伺服压机运动廓线的适配，即，在计算中包括最短转移时间作为输入参数。例如提供有一种优化算法，其可以考虑最短转移时间。

最短转移时间可以是在伺服压机的性能和伺服压机的能量需求方面优化的最短转移时间。尤其地，其不必是能够完成转移的绝对最短的可能转移时间。相对地，同样可行的是采用略微更长的持续时间，例如为了更高能效地工作。

在步骤S3中使转移运动基准化。从而以简单的方式提供了一种用于适配伺服压机运动廓线和运输设备运动廓线的工作流程，其结果是在同时确保无碰撞的情况下的伺服压机的最优运动。

在图4中示意性地绘出了运动控制系统C的构造。设置有第一单元10，用于求出用于运输设备的运动周期的最短转移时间以及最短返回时间。最短转移时间以及最短返回时间能够例如在一个单独的步骤中求出，其中，运输设备在测试阶段以最大可行速度完成对工件的转移。例如，在第一个单元10内然后仅仅存储有待由运输设备完成的时间的值。在一种可替选的变体方案中，第一单元10可以具有一个输入端口，从而可以例如通过设施运营商预先设定运动控制系统C的待由运输设备完成的时间。

第二单元20设置用于执行优化计算。为此，是在第二单元、例如在控制系统C的处理器单元上尤其地设置有优化算法，其在考虑压机的和运输设备的参数的情况下计算出伺服压机运动廓线。

有利地，由第二单元20计算的伺服压机运动廓线被提供给运输设备的运动控制系统，该运动控制系统将运输设备运动廓线适配于伺服压机运动廓线。运输设备的运动控制系统例如集成到伺服压机的运动控制系统中，使得计算的伺服压机运动廓线的数据在控制系统C内被提供给创建运输设备运动廓线的单元。

可替选地，运动控制系统独立于伺服压机和运输设备地构成，并且为运输设备的运动控制系统由计算的伺服压机运动廓线得出的参数、例如计算的、用于同步伺服压机和运输设备的运动的伺服压机周期或基准点，通过通信连接被提供给运输设备的运动控制系统。

图5示出了在本发明的第三实施例中描述的、具有转移装置的偏心压机的绘在图表中的运动曲线。在图5中绘出了关于曲柄角度w(以度为单位)的偏心轮转数n，即，每分钟完成的进程。在此，示出了0°到360°的曲柄角度曲线，也就是一个压机周期。因此，水平的轴线描述曲柄角度w，在垂直轴线上给出了偏心轮转数n。在一个曲柄角度范围内，该曲柄角度范围的持续时间在转移装置运动廓线中对应于返回时间T200，此时伺服压机处于以下状态，即，滑块一直降低到转移装置无法无冲撞地保持在压机工作室内。因此确保了，一旦达到伺服压机闭合角w12，其中压机位置是闭合的，就开始了转移装置的返回运动。例如从90°的曲柄角度w开始，压机从转移装置的角度来看是闭合的，从而从这个压机角度开始不再能够进行行动。

从例如270°的伺服压机开度角w21开始，达到压机的打开位置。也就是说，从这个角度开始就可以执行转移运动。转移时间T100就可以超过360°在下一个压机周期内直至达到伺服压机闭合角度w12而存在。在根据本发明计算伺服压机运动廓线时，例如考虑最大马达转数n_max，以及成型过程应该采用的最优成型速度n_u。这个成型过程例如在曲柄角度w的160°到180°的范围内发生，其中，成型运动的开始由附图标记w201标识，成型运动的结束由附图标记w202标识。这个区域也被称为工作区域。此外，计算还包括用于转移运动和返回运动的由转移装置能够达到的最大运动时间，也就是在运输设备在最大速度和最大加速度的情况下能够实现的最短可行运输时间。例如，在这段时间内，伺服压机能够经优化到最优性能地运行，而不必因为转移装置而减速。

在图6中，为了说明而示出了类似于图5的图表中的运动曲线，此时，转移装置和可以由转移装置实现的转移时间和返回时间如下地影响伺服压机廓线，即，在进给时进行减速。根据本发明的第四实施例，转移装置对于进给的时间需求例如大于压机在不考虑转移的情况下提供给该过程的时间。压机将会在最大速度下运行，并且然后被设置为，使得在工作区域以外的区域并且尤其是只要压机是打开的，滑块就尽可能快速地向上并且再次向下移动，也就是在上方的回转点区域内。在这个区域内基于在不考虑转移的情况下对伺服压机的优化可行的伺服压机运动曲线在图6中用虚线表示，并且当转移装置能够在足够短的时间内完成进给时，其对应于借助图5求出的运动廓线。

在对应于转移时间T100并且执行进行的曲柄角度w的范围内，进行伺服压机运动廓线的适配，其中，再次包括转移时间作为输入参数，该转移时间转移装置能够完成并且现在相应的作用于优化。这样确定的曲线因为较低的偏心轮转数在打开的曲柄角度范围内被标识在压机开度角w21的右边或压机闭合角w12的左边。

这同时意味着，转移装置为进给提供的持续时间更长，也就是正好等于其为了能够在压机中无碰撞地转移工件而应至少具有的时长。

转移装置的运动控制系统又使转移装置的运动适配于合适的伺服压机运动廓线，从而使运动相应地同步进行。尤其是借助同步到虚拟主值而实现基准化，该虚拟主值是由压机的运动廓线为运动控制系统预设的。

借助图7描述了本发明的第五实施例。其中，转移装置返回基本位置所需要的时间比伺服压机为了该运动路段所提供的时间更长。相应地适配该路段内的伺服压机运动廓线，其中，曲柄角度w表示闭合的位置。该路段在图表中由压机闭合角w12右边的区域和压机开度角w21左边的区域标识。其对应于返回时间T200内的运动路段。进行成型的所谓的工作区域应该仍然排除在优化工作以外。在这个区域内，压机不变地仍以理想的成型速度移动。自此之前和在此之后分别让偏心轮转数减少，从而提供更长的时间段，转移装置在这个时间段内完成返回运动。图5和6所示的运动曲线在w12和w201之间的区域内以及在w202和w21之间的区域内用虚线表示。

在另外的设计方案中，不仅在转移时间发面进行优化而且还在返回时间方面进行优化。这相当于将第四和第五实施例进行组合。由此使伺服压机最优地减速，也就是说减速的程度和路段都使得能够无碰撞地转移需要压制的工件，并且同时尽可能少地减速。

本发明还涉及一种用于为伺服压机进行运动规划的方法以及一种用于为伺服压机进行运动规划的运动控制系统以及一种相配的计算机程序产品，其中，考虑运输设备的一次运动周期内的最短转移时间以及最短返回时间。

Claims (11)

1.一种用于伺服压机的运动规划的方法，其中，设置有至少一个运输设备，所述至少一个运输设备在空间上集成到所述伺服压机中，所述运输设备用于移动一个或多个待由所述伺服压机处理的物品，所述方法包括以下步骤：

确定(S1)对于所述运输设备的运动周期的最短转移时间以及最短返回时间；

计算(S2)伺服压机运动廓线，其中，在计算中包括通过伺服压机和/或成型过程确定的参数，所述参数包括压机几何打开度和压机几何闭合度以及所述最短转移时间和所述最短返回时间，其中，在考虑所述运输设备和所述伺服压机的几何条件的情况下，在由压机几何打开度和压机几何闭合度得出的时间段中实现所述运输设备和伺服压机的无碰撞运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以最优伺服压机性能为目标来优化所述伺服压机运动廓线。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在考虑更多输入参数、例如耗能最优的减速度的情况下，以最优伺服压机性能为目标来优化所述伺服压机运动廓线。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，包括最大马达速度、最大滑块速度、可预设的最优成型速度和/或工作区域的几何尺寸作为伺服压机的和/或成型过程的参数。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述几何条件中包括所述运输设备和所述伺服压机的尺寸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助伺服压机开度角来确定压机几何打开度，在所述伺服压机开度角中，在转移运动开始时所述运输设备与所述伺服压机的碰撞被避免。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助伺服压机闭合角确定压机几何闭合度，在所述伺服压机闭合角中，在转移运动结束时所述伺服压机与所述运输设备的碰撞被避免。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助所述伺服压机运动廓线来供运输设备运动廓线进行参照。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助所述伺服压机运动廓线计算适配的运输设备运动廓线。

10.一种运动控制系统，包括优化单元，所述优化单元被设计用于伺服压机(P)的运动规划，其中，设置有至少一个运输设备(T)，所述至少一个运输设备用于移动一个或多个待由所述伺服压机(P)处理的物品(M)，所述至少一个运输设备在空间上集成到所述伺服压机(P)中，所述运动控制系统包括：

第一单元(10)，用于确定对于运输设备的运动周期的最短转移时间以及最短返回时间；

第二单元(20)，用于计算伺服压机运动廓线，其中，第二单元能够预先设定通过所述伺服压机和/或成型过程确定的参数，所述参数包括压机几何打开度和压机几何闭合度以及最短转移时间和最短返回时间，其中，在考虑所述运输设备和所述伺服压机的几何条件的情况下，在由压机几何打开度和压机几何闭合度得出的时间段中，实现运输设备和伺服压机的无碰撞运动。

11.一种计算机程序产品，具有计算机程序，所述计算机程序具有构件，当所述计算机程序在程序控制的设备上运行时，所述构件用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

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