CN111822580A - 用于操作精细冲裁系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操作精细冲裁系统的方法，精细冲裁系统包括至少一个精细冲裁压力机，精细冲裁压力机包括至少一个第一压力机单元和至少一个第二压力机单元，还包括至少一个压力机驱动器，用于在精细冲裁工艺步骤期间抵抗所述至少一个第二压力机单元以第一驱动运动驱动所述至少一个第一压力机单元，还包括传感器，传感器布置成收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自精细冲裁系统的其他部件的参数数据，所述方法包括步骤：在第一精细冲裁工艺步骤期间，用传感器收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自精细冲裁系统的其他部件的参数数据，基于所收集的参数数据，确定用于所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或精细冲裁系统的其他部件的控制参数的调整，以及在所述第一精细冲裁工艺步骤之后的第二精细冲裁工艺步骤中，对所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或精细冲裁系统的其他部件的控制参数应用调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于操作精细冲裁系统的方法，所述精细冲裁系统包括至少一个精细冲裁压力机，该精细冲裁压力机包括至少一个第一压力机单元和至少一个第二压力机单元，所述精细冲裁压力机还包括至少一个第一压力机驱动器，用于在精细冲裁工艺步骤期间抵抗至少一个第二压力机单元以第一驱动运动驱动所述至少一个第一压力机单元。
背景技术
精细冲裁压力机可以在零件设计方面以高质量和高灵活性从例如金属板冲裁零件。精细冲裁压力机通常包括压头和与压头相对布置的对置单元，例如工作台。在冲裁压头和工作台之间布置冲裁工具。冲裁工具可以包括例如一个或多个压板或推顶器以及一个或多个冲头或冲压模具，所述压板或推顶器通过传递销直接连接至压头的压垫或工作台的压垫或者连接至集成在工具本身内部的任何其他垫或致动器。在精细冲裁工艺步骤期间，抵靠工作台以驱动运动驱动压头，其中待加工的金属板被保持在压头和工作台之间。在精细冲裁工艺步骤期间，压头沿其驱动方向推动工作台。在精细冲裁工艺步骤期间，压头可以相对于压板或冲头、冲压模具或其他部件移动。为了从加工材料冲裁零件，例如冲头可以相对于压头移动。通常，冲裁工具设置有撞击装置，例如撞击环，如V形环，用于将加工材料牢固地保持在适当位置。精细冲裁工艺还可以包括渐进、转移、旋转或其他加工工艺步骤，其中冲裁零件，从而执行压头和工作台的后续运动。例如从EP 2 158 982 A1或EP 3 115 191A1中已知精细冲裁压力机。
施加主要冲裁力的压头例如可以由液压缸驱动。压头在其驱动运动期间可以驱动其他压力机单元，例如垫。垫也可以设置有液压缸，该液压缸可以通过压头的运动来致动。在已知的精细冲裁压力机中，设置有蓄能器，例如填充有例如氮气的气缸，其中，在压头的驱动运动期间，垫的液压缸的致动压缩蓄能器中的气体。这样，在精细冲裁工艺期间施加的能量的一部分可以被收集并用于下一压力机循环。这使精细冲裁压力机节能。
当设置具有至少一个精细冲裁压力机的精细冲裁系统时，使用许多标准部件以及特殊部件，其中通常不得不对这些部件中的至少一些部件进行多种调整。在生产循环和整个精细冲裁压力机使用寿命期间，这些部件中的许多部件都处于运动中。因此，精细冲裁系统高度个性化，使得设置最佳的生产参数(手动执行)既繁琐又复杂，并且因此既费时又昂贵。特别地，精细冲裁压力机系统的所有部件都需要根据它们与其他部件的相互作用进行调整，以实现最佳的加工效果。此外，部件的状态以及因此行为随时间而变化，例如由于磨损或老化。这转而需要随着时间进一步对工艺参数进行手动调整。实际上，即使是来自同一供应商的相同部件，其性能也会有点儿不同。
发明内容
从上述现有技术出发，本发明的目的是提供一种上述类型的方法，其中可以在整个生产工艺中简化系统部件的设置。
本发明通过一种用于操作精细冲裁系统的方法解决了该目的，所述精细冲裁系统包括至少一个精细冲裁压力机，该至少一个精细冲裁压力机包括至少一个第一压力机单元和至少一个第二压力机单元，所述至少一个精细冲裁压力机还包括至少一个第一压力机驱动器，该第一压力机驱动器用于在精细冲裁工艺步骤期间抵抗所述至少一个第二压力机单元以第一驱动运动驱动所述至少一个第一压力机单元，所述至少一个精细冲裁压力机还包括传感器，该传感器布置成收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自所述精细冲裁系统的其他部件的参数数据，该方法包括以下步骤：
·在第一精细冲裁工艺步骤期间，用传感器收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自所述精细冲裁系统的其他部件的参数数据，
·基于所收集的参数数据，确定用于所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数的调整，以及
·在第一精细冲裁工艺步骤之后的第二精细冲裁工艺步骤中，对所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数施加调整。
在本发明的方法中使用的精细冲裁系统的精细冲裁压力机包括：一个或多个第一压力机单元，例如一个或多个压头、一个或多个压垫和/或一个或多个切碎单元和/或其他部件；以及一个或多个第二压力机单元，例如一个或多个对置压头、一个或多个工作台、一个或多个压垫和/或一个或多个压板和/或其他部件。与第一压力机单元、例如压头相对地，可以布置例如工作台。在精细冲裁工艺步骤期间，压力机驱动器沿着第一驱动运动或行程驱动第一压力机单元，例如施加主要冲裁力的压头。第一压力机单元可以执行不同的运动，例如，第一快速接近运动、第二冲裁或切割运动以及第三返回运动。例如可以在所述的运动之间引入具有不同运动速度的附加运动。通过布置在例如压头和布置成与压头相对的工作台之间的精细冲裁工具夹紧加工材料，例如金属板。精细冲裁工具用于从进料到压头和工作台之间的加工区域的加工材料中冲裁零件并且可以包括一个或多个冲头、冲压模具或其他部件。例如，在压力机中，两个或更多个垫可以彼此相对地布置。垫中的一个可以包括撞击装置，例如撞击环，如V形环(V型环)，用于在冲裁工艺期间牢固地保持加工材料。可以设置相对于垫可移动的冲头，以从加工材料中冲裁零件。精细冲裁压力机的进料装置将待加工的加工材料进给到压头和工作台之间的加工区域中。加工材料典型是金属板。所述金属板可以呈现为从卷轴展开并平放至加工区域的卷材，在该加工区域中用冲裁工具冲裁金属板。
在本发明的方法中使用的精细冲裁系统可以包括多于一个的精细冲裁压力机。所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元可以选自包括但不限于压头、工作台、压垫、压板和/或切碎单元的组。精细冲裁系统的其他部件可以选自包括但不限于压力机框架部件、控制阀、液压流体导管、动力单元，进料装置、矫直装置、调平装置、研磨装置、热处理装置、表面处理装置、压力机装置、精细冲裁压力机、零件进给装置、去毛刺装置、清洗装置、滚落装置、组装装置、机器人装置、操纵装置、包装装置、贴标签装置和/或质量检查装置。
本发明基于这样的构思，即，每个独立的精细冲裁系统以及精细冲裁系统的每个独立的精细冲裁压力机和每个其他部件具有独立的性能模式，即所谓的“指纹”。根据本发明，传感器用于测量精细冲裁系统的至少一些部件的参数数据。所收集的参数数据提供了精细冲裁系统的各部件的特定指纹。根据本发明的教导，在第一精细冲裁工艺步骤期间，用传感器为相应部件收集参数数据。在此基础上，确定调整是否对生产工艺有益以及哪些调整对生产工艺有益。然后，在第一精细冲裁工艺步骤之后的第二精细冲裁工艺步骤中应用这些调整，以便根据需要并考虑到通过传感器获得的特定指纹数据调整和改进生产工艺。第二精细冲裁工艺步骤可以直接在第一精细冲裁工艺步骤之后，或者在第一精细冲裁工艺步骤和第二精细冲裁工艺步骤之间可以存在另外的精细冲裁工艺步骤。根据本发明，基于由传感器收集的参数数据，确定并应用对精细冲裁系统的各部件的控制参数的调整。所收集的参数和控制参数不必是相同的参数。为了调整控制参数，可以通过控制一个或多个不同部件，例如合适的致动器，来影响所测量的部件的收集参数。然后，控制参数可以是不同部件(例如，致动器)的控制参数。通过调整一个或多个不同部件的控制参数，以所需的方式影响所测量的部件的收集参数。控制参数和收集的参数也可以是相同部件的相同参数，然后以确定的方式直接调整所述相同参数。
本发明允许识别例如某些部件的性能参数与这些部件的期望(标准)的性能参数的偏差，并以所需的方式使部件的参数适配例如期望的标准性能参数。如下面将更详细解释的那样，根据本发明，还可以检测和补偿某些部件的收集参数随时间的变化，例如由于磨损或老化。此外，可以针对不同生产条件，例如待加工的不同产品，容易地调整精细冲裁系统。因此，本发明的方法允许简单且自动设置精细冲裁系统到最佳生产参数，而不管各个独立部件的性能行为如何。如下面还将更详细解释的那样，尤其是，可以使控制单元接收传感器测量数据并自动确定和应用所需的调整。因此可以避免复杂而繁琐的手动设置。
如已经提到的那样，可以存在多种不同的所谓的指纹，它们表征了精细冲裁系统的不同部分。首先，精细冲裁系统的每个单独部件都将具有部件指纹。一起构成精细冲裁压力机的部件则将一起具有精细冲裁压力机指纹，且该指纹仅与精细冲裁压力机有关。精细冲裁系统的其他部件也将各自具有部件指纹，并且与精细冲裁压力机指纹一起构成精细冲裁系统指纹。精细冲裁系统的部件特别地还可以包括外围设备，例如其他压力机、潜在的精细冲裁压力机或另一种类型的精细冲裁压力机、热处理机、表面处理机、零件进料系统、研磨机等等，如上所述。同样如上所述，可以将所有传感器测量以及调整的确定和应用与中央控制单元集成在一起，从而形成一种集成式精细冲裁工艺指纹方法。本发明的方法可以例如以一定的时间间隔进行或例如在每一个精细冲裁压力机步骤或循环进行，以确保快速的反应时间。本发明的方法可以例如通过控制单元自动启动。
根据另一实施例，传感器可以包括位置传感器、压力传感器、流体和/或气体流量传感器、粘度传感器、声音传感器、温度传感器、速度传感器、加速度传感器、行程传感器、力传感器、振动传感器、频率传感器、清洁度传感器和/或变形传感器。总的来说，可以使用用于确定相关参数数据的任何类型的合适传感器。也可以使用除了上述传感器之外的另外的传感器。
根据另一实施例，可以在第一精细冲裁工艺步骤之后的后续精细冲裁工艺步骤中的多个、优选地所有后续精细冲裁工艺步骤期间用传感器收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自精细冲裁系统的其他部件的参数数据，进一步地，可以基于所收集的参数数据，来针对后续精细冲裁工艺步骤中的多个后续精细冲裁工艺步骤中的每个后续精细冲裁工艺步骤之后的精细冲裁工艺步骤确定用于所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或精细冲裁系统的其他部件的控制参数的调整，并且在后续精细冲裁工艺步骤之后的精细冲裁工艺步骤中调整所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或精细冲裁系统的其他部件的控制参数。
可以基于针对当前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据与针对至少一个先前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据的比较来确定针对后续精细冲裁工艺步骤的调整。
根据上述实施例，可以例如针对所有精细冲裁工艺步骤或者针对某些精细冲裁工艺步骤进行参数数据的持续的调整，例如以一定的时间间隔。同样，可以在后续精细冲裁工艺步骤之后的所有精细冲裁工艺步骤中或者在后续精细冲裁工艺步骤之后的精细冲裁工艺步骤中的至少一些精细冲裁工艺步骤中应用调整。利用上述实施例，考虑了部件行为随时间的变化，可以进行特别精确的调整。
根据另一实施例，对后续精细冲裁工艺步骤的调整的确定是基于针对当前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据与针对第一精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据和针对至少一个先前精细冲裁工艺步骤所收集的参数的比较。尤其是，可以将针对当前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据与针对先前精细冲裁工艺步骤中的多个或所有先前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据进行比较。以这种方式，数据范围进一步扩大，使得调整的确定可以更加精确，并且可以识别和考虑数据趋势。
根据另一实施例，可以基于对所收集的参数数据中的至少一个趋势的识别来确定参数数据的调整，其中，为了确定控制参数的至少一个调整，针对至少一个后续精细冲裁工艺步骤预测所识别的趋势。根据该实施例，参数数据随时间的变化被识别为趋势。例如，这种趋势可以是压力机部件的必要切割力随时间的增加。基于切割力的增加可能是例如由于特定压力机或工具部件的磨损或老化的发现，对该趋势进行进一步的预测以用于未来的工艺步骤。以这种方式，可以实现一种预测监测系统，其以预期的方式对参数数据的未来可能的变化做出反应。例如，以这种方式，可以预测未来的部件故障或正常部件磨损，从而预测部件的生产寿命，由此提高精细冲裁压力机能力，以确保安全生产，消除压力机停机时间并减少生产错误零件的风险。如将在下文进一步解释的那样，也可以在此基础上向操作人员发出警告信号，或者甚至停止精细冲裁系统的生产，所有这些都可以由控制单元自动启动。
根据另一实施例，可以由控制单元以闭环控制进行参数数据的调整的确定和应用。控制单元则可以实时接收由传感器收集的参数数据。以这种方式，可以实时进行调整的闭环控制，从而实现一种快速、全自动的调整工艺。
根据另一实施例，所收集的参数数据和/或所确定的控制参数的调整可以被存储在主数据库中，优选地用于输出给操作人员。基于所收集的参数数据和/或所确定的控制参数的调整，还可以为操作人员生成警告信号，并且优选地警告信号指示所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或精细冲裁系统的其他部件的当前或/和预测的未来故障或磨损。因此，该最后的实施例涉及以上解释的主动和预测维护监测。
参数数据的调整包括但不限于对所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元的速度、加速度、所施加的力、运动的开始时间和/或结束时间、和/或移动方向的调整。此外，参数数据的调整可以包括但不限于对生产速度和/或对至少一个精细冲裁压力机和/或精细冲裁系统的至少一个其他部件的生产开始时间和/或生产结束时间的调整。
根据另一实施例，所述至少一个第一压力机驱动器可以包括至少一个第一液压缸，并且其特征在于设置了至少一个第一控制阀，所述第一控制阀可以将所述至少一个第一液压缸的缸筒侧和/或活塞侧连接至用于液压流体的箱，和/或所述第一控制阀可以将所述至少一个第一液压缸的缸筒侧和活塞侧连接至彼此。控制阀可以优选是比例控制阀。控制阀可以由精细冲裁系统的控制单元控制。液压流体可以例如是油。液压缸与液压流体箱的连接是根据控制阀的控制状态来实施，特别是根据控制器的控制传递到箱的流动体积。当然，其他控制系统也是可行的。可以在第一压力机单元的第一驱动运动之前(和期间)，特别是在第一压力机单元的第一驱动运动期间的所有时间，对缸筒侧和活塞侧加压。通过已经在第一压力机单元的第一驱动运动之前对缸筒侧和活塞侧加压，反作用力在第一压力机单元的任何运动之前就起作用。通过一直对液压缸的腔体加压，以非常高的准确度保持和控制第一压力机单元沿着整个运动的位置，这是因为已经补偿了液压流体的压缩率。这也允许压力机单元运动的更快反应。缸筒侧和活塞侧还可以通过控制阀连接至彼此，特别是在第一压力机单元的第一驱动运动期间的所有时间。根据另一实施例，所述至少一个第一液压缸的缸筒侧和活塞侧中的压力可以是所调整的控制参数之一。
可以至少部分地由所述至少一个第一压力机单元的第一驱动运动以第二驱动运动驱动所述至少一个第二压力机单元。例如，如已经解释的那样，第二压力机单元可以是压垫，第一压力机单元可以是压头。
根据另一实施例，所述至少一个第二压力机单元可以在其第一驱动运动的至少一部分期间对所述至少一个第一压力机单元施加反作用力。该反作用力可以由第二压力机单元、特别是第二压力机单元的第二压力机驱动器产生。但是，该反作用力也可以由第一压力机单元本身产生，例如通过对抵抗第一驱动运动起作用的第一压力机驱动器的液压缸的缸腔体加压。通过该反作用力，在第一压力机驱动器在第一驱动运动中驱动第一压力机单元的驱动力和抵抗该驱动力起作用的反作用力之间加载第一压力机单元。该加载允许非常快速且精确地控制第一压力机单元的运动。在第一压力机单元开始其第一驱动运动之前，反作用力可以已经被施加。根据本发明，反作用力可以是所调整的控制参数之一。
根据另一实施例，所述至少一个第二压力机单元可以包括至少一个第二压力机驱动器，所述第二压力机驱动器包括至少一个液压缸，并且其中设置有至少一个第二控制阀，所述第二控制阀可以将所述至少一个第二液压缸的缸筒侧和/或活塞侧连接至用于液压流体的箱，和/或所述第二控制阀可以将所述至少一个第二液压缸的缸筒侧和活塞侧连接至彼此。根据本发明，所述至少一个第二液压缸的缸筒侧和活塞侧中的压力可以是所调整的控制参数之一。
根据另一实施例，在第一精细冲裁工艺步骤之前，可以在没有将待精细冲裁的材料进给到至少一个精细冲裁压力机的情况下执行至少一个初始精细冲裁工艺步骤，在所述至少一个初始精细冲裁工艺步骤中，用传感器收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自精细冲裁系统的其他部件的参数数据，基于所收集的参数数据确定用于所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或精细冲裁系统的其他部件的控制参数的调整，并且在至少第一精细冲裁工艺步骤中针对所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或精细冲裁系统的其他部件的控制参数应用所述调整。
也可以在第一精细冲裁工艺步骤之前，在没有将待精细冲裁的材料进给到至少一个精细冲裁压力机的情况下执行多个初始精细冲裁工艺步骤，在所述多个初始精细冲裁工艺步骤中，用传感器收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自精细冲裁系统的其他部件的参数数据，其中根据由传感器收集的参数数据，计算得出针对每个传感器的平均数据值，并且其中当在后续精细冲裁工艺步骤中确定用于控制参数的调整时考虑该平均数据值。
根据以上实施例，实施了用于精细冲裁系统的启动程序，其中，在没有将冲裁材料进给到精细冲裁系统、特别是精细冲裁压力机的情况下执行至少一个工艺步骤。以这种方式，可以在不受冲裁材料的影响的情况下确定精细冲裁系统的行为，即指纹。当在没有将冲裁材料进给到至少一个精细冲裁压力机的情况下执行精细冲裁工艺步骤时，可以例如确定部件与控制单元之间的通信的延迟时间或者确定例如致动器的反应时间。在此基础上，可以对控制参数设定相应的校正调整，并将其应用于后续的精细冲裁工艺步骤。通过将所收集的参数数据存储在主数据库中，可以改善未来工艺的可重复性。
附图说明
下面参照示意图更详细地解释本发明的实施例。
图1示出了可以在本发明的方法中使用的精细冲裁压力机的示例；
图2示出了图1的精细冲裁压力机的另一视图，其具有另外示出的压力机框架和多个传感器；
图3示出了针对本方法的两个实施例的本发明方法的示意性图示；和
图4示出了在本发明的方法中使用的精细冲裁系统。
在附图中，相同的附图标记指代相同或功能相同的部分。
具体实施方式
图1所示的精细冲裁压力机100是可以在本发明的方法中使用的精细冲裁压力机的示例。当然，在本发明的方法中也可以使用其他精细冲裁压力机。图1所示的精细冲裁压力机包括压头10和与冲裁压头10相对布置的工作台12，所述压头构成第一压力机单元。设置以附图标记13非常示意性地示出的第一压力机驱动器用于在精细冲裁工艺步骤期间以第一驱动运动驱动压头10，在图1中是向上和向下驱动。垫68、70被集成到压头10和工作台12中，所述垫68、70通过传递销72、74连接至布置在压头10和工作台12之间的冲裁工具。冲裁工具还包括：冲头14，所述冲头在位置上可以与工作台12固定在一起；和模具16，所述模具与压头10一起移动。冲裁工具还包括推顶器76、78、固定(set)板80、82、压板84和工具导向装置86。冲头14和模具16从金属板18冲裁出零件，在图1所示的示例中，所述金属板84由进料单元20沿着从左到右的方向进给到压头10和工作台12之间的加工区域。切碎单元22设置在加工区域的下游，用于在精细冲裁工艺之后切碎废弃的加工材料。在所示的示例中，进料单元20包括两个旋转驱动的进料辊24、26，所述进料辊24、26布置在加工材料18的相对两侧上。当然，其他进料单元也是可以的，例如夹持进料器或其他进料器。切碎单元22包括布置在加工材料18的相对两侧上的轴向驱动的切割器28、30，用于切碎废弃的加工材料。还示意性地示出了撞击环32，如V型环，该撞击环32用于在精细冲裁工艺期间牢固地保持加工材料18。尤其是，撞击环32可以设置在由垫中的一个垫驱动的冲裁工具的压板84上。本领域技术人员已知精细冲裁压力机的这种总体设计，因此将不作更详细解释。
图1示出了精细冲裁压力机的打开状态，在该打开状态中可以将加工材料18进给到加工区域中。随后，压头10可以相对于工作台12向上移动。因此加工材料18被冲裁工具夹持在压头10和工作台12之间并通过撞击环32牢固地固定在适当的位置。随后，压头10可以被进一步抵靠工作台12、冲头14和模具16驱动，从而从加工材料18冲裁出零件。工作台12可以抵抗冲裁压头10的压力机驱动器而施加反作用力，例如通过垫，特别是用于将撞击环32夹持在加工材料18中以改善对加工材料18的夹持。在所述运动之后，压头10可以向下移动并且精细冲裁压力机再次打开以推顶所生产的零件。精细冲裁压力机的这种操作对技术人员而言也是通常已知的。
在图2中，示出了图1的精细冲裁压力机100，其带有其压力机框架34，出于可视化目的，该压力机框架34在图1中未示出。此外，在图2中，示出了多个传感器36，它们位于精细冲裁压力机的不同位置处。传感器可以例如包括但不限于位置传感器、压力传感器、流体和/或气体流量传感器、粘度传感器、声音传感器、温度传感器、速度传感器、加速度传感器、行程传感器、力传感器、振动传感器、频率传感器、清洁度传感器和/或变形传感器。
传感器36收集它们所附接的部件的参数数据。例如，附接至压力机框架34的传感器36可以是变形传感器，所述变形传感器在精细冲裁工艺步骤等等期间测量压力机框架34的变形。传感器36可以连接至图4中所示的精细冲裁系统的中央控制单元38。控制单元38接收来自传感器36的测量数据。在此基础上，控制单元38可以确定用于传感器36所附接的特定部件的控制参数的调整并且因此将所述调整应用于控制参数。为此，控制单元38可以基于来自传感器36的实时测量数据执行闭环控制。如将在下面进一步解释的那样，图4所示的精细冲裁系统的另外的部件也可以设置有对应的传感器36，所述对应的传感器36可以以相同方式连接至控制单元38，使得控制单元38还可以针对这些另外的部件确定调整并以所述方式将调整应用于对应的控制参数。控制单元38还可以包括主数据库，在该主数据库中例如可以存储来自传感器36的测量数据和/或所确定的和/或所应用的对控制参数的调整，以便未来进行评估。
在图3的上部分中，通过箭头40可视化了如何用精细冲裁压力机100针对五个后续精细冲裁工艺步骤执行本发明的方法。例如，在图3的上部分中，可以在没有将待精细冲裁的材料供给到精细冲裁压力机100的情况下通过传感器36收集参数数据。基于所收集的参数数据，控制单元38可以确定针对精细冲裁压力机100的部件的控制参数的调整并在后续精细冲裁工艺步骤(或多个后续精细冲裁工艺步骤)中将所述调整应用于精细冲裁压力机100的部件的控制参数。根据图3的上部分中针对每个工艺步骤所收集的参数数据可以获取参数数据的平均值，并且可以将该平均值用于确定对精细冲裁压力机100的调整并针对其中待冲裁的材料被进给到精细冲裁压力机100的后续工艺步骤将所述调整应用于精细冲裁压力机100。此外，可以确定参数数据的最大值和最小值，并将其用于评估。当然，可以在将待冲裁的材料进给到精细冲裁压力机100的情况下实施图3的上部分所示的工艺步骤中的一些或所有工艺步骤。
在图3的下部分中，示出了本发明的方法的实施例，其中，除了以上解释的根据箭头40的确定调整和对后续工艺步骤应用调整之外，可以进行针对特定精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据与针对先前精细冲裁工艺步骤中的一个或多个或所有先前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据之间的比较，如图3中通过箭头42可视化的那样。在此基础上，可以更精确地进行必要调整的确定。例如，可以检测并考虑部件的磨损。在图3的下部分中，工艺步骤中的所有或至少一些工艺步骤可以在将待冲裁的材料进给到精细冲裁压机100的情况下进行。
在图4中，示出了在本发明的方法中使用的精细冲裁系统，其包括精细冲裁机100，该精细冲裁机作为主精细冲裁机。精细冲裁系统还包括第二从精细冲裁压力机102和从常规压力机104。压力机100、102和104中的每个可以包括独立的控制单元44、46、48，这些控制单元可以与中央控制单元38通信。精细冲裁系统还包括进料管线49，该进料管线49包括矫直装置或调平装置50和开卷机或送料架52，加工材料18、特别是金属板18从所述开卷机或送料架52展开。精细冲裁系统还包括双盘磨床56、去毛刺装置58、清洗装置60以及操纵和包装机器人装置62。如上所解释的那样，图4所示的精细冲裁系统的部件中的每个部件可以包括一个或多个上述传感器36，所述传感器36收集参数数据并将测量数据提供给中央控制单元38，所述中央控制单元38在此基础上确定控制参数的调整并将所述调整应用于控制参数，如上所述。
附图标记列表
10 压头
12 工作台
13 第一压力机驱动器
14 冲头
16 模具
18 加工材料
20 进料单元
22 切碎单元
24，26 进料辊
28，30 切割器
32 撞击环
34 压力机框架
36 传感器
38 中央控制单元
40，42 箭头
44，46，48 独立控制单元
50 矫直装置或调平装置
52 开卷机或送料架
56 双盘磨床
58 去毛刺装置
60 清洗装置
62 机器人装置
68，70 垫
72，74 传递销
76，78 推顶器
80，82 固定板
84 压板
86 工具导向装置
100 精细冲裁压力机
102 从精细冲裁压力机
104 从常规压力机
Claims (22)
1.一种用于操作精细冲裁系统的方法，所述精细冲裁系统包括至少一个精细冲裁压力机(100，102)，所述至少一个精细冲裁压力机包括至少一个第一压力机单元和至少一个第二压力机单元，所述至少一个精细冲裁压力机还包括至少一个第一压力机驱动器(13)，所述至少一个第一压力机驱动器用于在精细冲裁工艺步骤期间抵抗所述至少一个第二压力机单元以第一驱动运动驱动所述至少一个第一压力机单元，所述至少一个精细冲裁压力机还包括传感器(36)，所述传感器布置成收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自所述精细冲裁系统的其他部件的参数数据，所述方法包括以下步骤：
·在第一精细冲裁工艺步骤期间，用所述传感器(36)收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自所述精细冲裁系统的其他部件的参数数据，
·基于所收集的参数数据，确定用于所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数的调整，以及
·在所述第一精细冲裁工艺步骤之后的第二精细冲裁工艺步骤中，对所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数应用所述调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元选自包括但不限于压头(10)、工作台(12)、压垫(68，70)、压板(84)和/或切碎单元(22)的组。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述精细冲裁系统的其他部件选自包括但不限于压力机框架部件、控制阀、液压流体导管、动力单元、进料装置、矫直装置、调平装置、研磨装置、热处理装置、表面处理装置、压力机装置(104)、精细冲裁压力机(102)、零件进料装置、去毛刺装置(58)、清洗装置(60)、滚落装置、组装装置、机器人装置(62)、操纵装置、包装装置、贴标签装置和/或质量检查装置的组。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法、其特征在于，所述传感器(36)包括但不限于位置传感器、压力传感器、流体和/或气体流量传感器、粘度传感器、声音传感器、温度传感器、速度传感器、加速度传感器、行程传感器、力传感器、振动传感器、频率传感器、清洁度传感器和/或变形传感器。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一精细冲裁工艺步骤之后的后续精细冲裁工艺步骤中的多个后续精细冲裁工艺步骤、优选所有后续精细冲裁工艺步骤期间，用所述传感器(36)收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自所述精细冲裁系统的其他部件的参数数据，进一步地，基于所收集的参数数据，针对所述多个后续精细冲裁工艺步骤中的每个后续精细冲裁工艺步骤之后的精细冲裁工艺步骤确定用于所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数的调整，并且在所述后续精细冲裁工艺步骤之后的精细冲裁工艺步骤中对所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数应用所述调整。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对后续精细冲裁工艺步骤的调整的确定是基于针对当前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据与针对至少一个先前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据的比较。
7.根据权利要求5或6中的任一项所述的方法，其特征在于，对后续精细冲裁工艺步骤的调整的确定是基于针对当前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据与针对所述第一精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据和针对至少一个先前精细冲裁工艺步骤所收集的参数数据的比较。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，对控制参数的调整的确定是基于对所收集的参数数据中的至少一个趋势的识别，其中，为了确定参数数据的至少一个调整，针对至少一个后续精细冲裁工艺步骤预测所识别的趋势。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，由控制单元(38)以闭环控制进行对参数数据的调整的确定和应用。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制单元实时接收由所述传感器(36)收集的参数数据。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所收集的参数数据和/或所确定的控制参数的调整被存储在主数据库中，优选地用于输出给操作人员。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，基于所收集的参数数据和/或所确定的控制参数的调整，为操作人员生成警告信号，优选地，所述警告信号指示所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的当前和/或预测的未来故障或磨损。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，参数数据的调整包括但不限于对所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元的速度、加速度、所施加的力、运动开始时间和/或运动结束时间、和/或移动方向的调整。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，参数数据的调整包括但不限于对所述至少一个精细冲裁压力机和/或所述精细冲裁系统的至少一个其他部件的生产速度和/或生产开始时间和/或生产结束时间的调整。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一压力机驱动器(13)包括至少一个第一液压缸，并且设置有至少一个第一控制阀，所述第一控制阀能够将所述至少一个第一液压缸的缸筒侧和/或活塞侧连接至用于液压流体的箱，和/或所述第一控制阀能够将所述至少一个第一液压缸的缸筒侧和活塞侧连接至彼此。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一液压缸的缸筒侧和活塞侧中的压力是所调整的控制参数之一。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，至少部分地由所述至少一个第一压力机单元的所述第一驱动运动以第二驱动运动驱动所述至少一个第二压力机单元。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二压力机单元在所述至少一个第一压力机单元的第一驱动运动的至少一部分期间对所述至少一个第一压力机单元施加反作用力。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二压力机单元包括至少一个第二压力机驱动器，所述至少一个第二压力机驱动器包括至少一个液压缸，并且设置有至少一个第二控制阀，所述第二控制阀能够将所述至少一个第二液压缸的缸筒侧和/或活塞侧连接至用于液压流体的箱，和/或所述第二控制阀能够将所述至少一个第二液压缸的缸筒侧和活塞侧连接至彼此。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二液压缸的缸筒侧和活塞侧的压力是所调整的控制参数之一。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一精细冲裁工艺步骤之前，在没有将待精细冲裁的材料进给到所述至少一个精细冲裁压力机的情况下执行至少一个初始精细冲裁工艺步骤，在所述至少一个初始精细冲裁工艺步骤中，用所述传感器(36)收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或至少一个第二压力机单元和/或来自所述精细冲裁系统的其他部件的参数数据，基于所收集的参数数据确定用于所述至少一个第一压力机单元和/或至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数的调整，并且在至少所述第一精细冲裁工艺步骤中对所述至少一个第一压力机单元和/或至少一个第二压力机单元和/或所述精细冲裁系统的其他部件的控制参数应用所述调整。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一精细冲裁工艺步骤之前，在没有将待精细冲裁的材料进给到所述至少一个精细冲裁压力机的情况下执行多个初始精细冲裁工艺步骤，在所述多个初始精细冲裁工艺步骤中，用所述传感器(36)收集来自所述至少一个第一压力机单元和/或所述至少一个第二压力机单元和/或来自所述精细冲裁系统的其他部件的参数数据，其中根据用所述传感器(36)收集的参数数据针对每个传感器计算平均数据值，并且其中当在后续精细冲裁工艺步骤中确定用于控制参数的调整时考虑所述平均数据值。
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