CN1714997B - 刀具接收部件内刀具的位置和识别 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合，该组合包括至少一个刀具和至少一个具有狭长主体的刀具接收部件，狭长主体包括在狭长主体内至少在纵向方向定位该至少一个刀具的定位装置。该组合给制造过程发送信息，这样就可以自动实现机器的调节。

Description

刀具接收部件内刀具的位置和识别
技术领域
本发明涉及一种组合，该组合包括至少一个刀具和至少一个具有狭长主体的刀具接收部件。该组合，例如包括一狭长折板夹持系统的折板机，该系统中夹持有多个刀具，使用该系统可以将金属板等弯折成例如盒子。
该刀具可手工的放置到机器中。为了能制造想要的产品，刀具的位置和类型非常重要。
在决定刀具顺序时，刀具的位置和识别同样重要，根据这个信息调节机器。以折板机为例，按刀具的位置和类型来调节刀具接收部件的曲率。而且用机器完成产品所需的制动件也相应地调节。
背景技术
在折板机中，经常为机器设置使制造过程自动化的控制单元。在折板机中，折板系统与一控制单元和一操作金属板的机械手连接，这样就可自动地将一成品弯折。这种情况下就需要在狭长刀具接收部份内折板机上的已知位置上布置刀具。因此为了能自动实现整个制造过程，就需要将刀具接收部件中刀具的精确位置输入到控制单元，该控制单元控制整个过程。因为这些位置必须高精度的测量出来并输入到控制单元，所以手工来做十分费力。
文献DE-A-3830488描述了一种至少一个刀具和至少一个刀具接收部件的组合。在该刀具接收部件设置有读取头，可以由此读出设置在该刀具中的识别芯片。读取头沿着该狭长主体被静止布置在非连续位置上。另外设置有一传感器条，其能决定基于作用在传感器条上的压力的夹持长度。该文献没有公开任何在刀具接收部件的狭长主体内定位刀具的装置。
文献WO-A-2004/002650公开了一种至少一个刀具和一刀具接收部件的组合。在该刀具接收部件的狭长主体内设置有定位刀具的定位装置。这些定位装置包括一其上设置有一传感器的可移动载体。载体沿着不同的刀具移动，刀具的位置按载体的位置确定，在载体中检测刀具。在刀具中也设置有识别片，这样该组合就既能检测刀具的位置，也可以检测出现在该特定位置的刀具的类型。定位装置所需的移动部件增加了在决定刀具位置时失败和错误的敏感度。尤其是在下述环境中使用这样组合，即定位装置的功能有被碎屑损坏的危险的环境。
发明内容
根据前文，目的是提供一种组合，能减少上述的弊端。
该目的已经由下述组合实现：该组合包括至少在纵向定位至少一个刀具的静态位置识别装置，该刀具在至少一个具有一狭长主体的刀具接收部件中。位置识别装置可以将检测到的位置输送到控制整个过程的控制单元。
静态位置识别装置可以立即决定任意刀具的位置，不依赖位置识别装置的任意部件的移动。因为静态部件一般比移动部件不容易出故障，所以静态部件还提供了一种更可靠和基本免维修的系统。
在根据本发明的组合的实施例中，至少一个刀具包括：识别每个刀具的电子识别电路。该识别电路使得控制单元能够识别设置在刀具接收部件中的不同的刀具。该电子识别电路可以为刀具包含特定的数据，这些数据可以被控制单元或控制装置读取和使用，以决定如何控制该组合。
在根据本发明的组合的一优选实施例中，其包括一在接收部件的基本整个长度上延伸的导电片，至少一个刀具包括一与该导电片连接的电连接器。这样在刀具和位置识别装置之间实现了直接连接。该导电片可以作为一数据总线，刀具和位置识别装置之间的数据交换通过其实现。
在根据本发明的组合的另一优选实施例中，导电片包括半导体材料，至少一个刀具包括测量导电片上电压的电路，连通装置将该测量电压传给位置识别装置。借助在导电片上设置电流，在片的整个长度上的电压将减小。用在刀具中的电路可以测量特定位置的电压，该测量电压随后送到位置识别装置，其根据该电压决定每个刀具各自的位置。
在根据本发明的另一组合中，位置识别装置在导电片上发送一脉冲序列，至少一个刀具包括一测量该脉冲序列延迟的电路和传送该测量延迟给位置识别装置的连通装置。使用脉冲序列是非常可靠的，因为其不依赖于刀具和导电片之间连接的任何阻抗。
在根据本发明的一组合中，位置识别装置在导电片上按一定频率发送信号。由于刀具的阻抗，频率会被改变，这是刀具位置的指示。可以使用光缆代替导电片和频率信号，其可以被刀具变形。该变形造成光缆中光线波长的改变，这也是刀具位置的指示。
在根据本发明的另一实施例中，刀具接收部件包括位置标记，至少一个刀具包括：检测该位置标记的检测装置和将检测到的位置标记传给位置识别装置的连通装置。
这些位置标记可以是一相应于绝对位置的绝对地址，或者是一具有低分辨率的绝对地址和一提供所需分辨的增量位置标记的混合。这些位置标记可以例如用光检测，但也可以例如用电位置标记检测。
在根据本发明的组合的一优选实施例中，刀具接收部件包括一支撑表面，将力从刀具接收部件传递至刀具；和具有至少一个夹持表面的夹持装置，将夹持刀具接收部件内的刀具夹紧靠在夹持表面上，其中导电片设置在夹持表面上。优选地，支撑表面和夹持表面互相垂直。如果将导电片设置在支撑表面上，其将承受大的传递压力，该压力用来例如弯曲金属板。这样通过在夹持表面设置导电片，可以在刀具和刀具接收部件之间实现更可靠的连接。
在根据本发明的组合的一非常优选实施例中，该组合是折板机的一部件，其中至少一个刀具是折板机刀具，其中刀具接收部件是折板机夹持系统。
根据本发明的又一实施例包括沿狭长主体规律设置的非连续导电电容器表面，和沿狭长主体规律设置的非连续连接表面，其中至少一个刀具包括一将识别电路和非连续连接表面连接的连接件，其中每个非连续导电电容器表面与每个非连续连接表面都连接至一处理器。该实施例中刀具的定位是基于刀具自身和被刀具重叠的导电电容器表面之间测量的电容值。连接表面提供至识别电路的连接，也为刀具的定位提供一大概的估计。刀具的电容和其它功能尺寸(例如长度和高度)存储在刀具自身中或另一位置，将这些与导电电容器表面之间测量的电容相比校，就可以用位置识别装置确定出刀具的精确位置。
优选地每个非连续连接表面与单个导电电容器表面相关。
还是本发明的另一实施例中，组合包括沿狭长主体规律设置的非连续导电电容器表面，其中每个非连续导电电容器表面连接至一处理器，用来在狭长主体内识别和定位刀具。在该实施例中，非连续导电电容器表面即用来定位刀具，也用来识别刀具。优点是刀具的识别和与刀具中的识别电路连通的执行，都无需任何物理连接。
在另一实施例中电容器表面为矩形并平行于纵向方向。将一刀具和一矩形电容器表面部件重叠，测量的电容数值相对于电容器表面与刀具的位置基本上为线性关系。
在另一实施例中，从垂直于纵向方向的角度看，电容器表面与相邻的电容器表面重叠。这在整个长度上提供一不变的测量精度。由于电容器的矩形表面，在两表面之间总是有一小的距离，这会影响测量的精度。
附图说明
本发明的这些和其它优点将会结合附图进行解释。
图1示出了包括根据本发明的组合的实施例的一折板机的透视图。
图2A和2B示出了图1的部件放大图。
图3示出了根据本发明的实施例的上梁(upper beam)和位置识别装置的总示意图。
图4A-4C示出了本发明的第二实施例。
图5根据图4的实施例的总示意图。
图6示出根据本发明的第三实施例的总示意图。
具体实施方式
图1示出了具有上梁2和下梁3的折板机1。下梁3包括一夹持系统和夹紧下刀4的刀具接收部件15，上梁2包括一夹持系统和夹紧上刀6的刀具接收部件5。
夹持系统和刀具接收部件5(同时参见图2A)具有导电片7。刀具6具有一连接件8，其在图1中为一沿其整个长度延伸的片。其也可以是一小的连接件例如包括一小的延伸销。
下刀4(同时参见图2B)也设置一连接件9，其与设置在夹持系统和刀具接收部件15中的导电片10相连接。
图3示出了根据本发明的实施例的上梁(upper beam)和位置识别装置的总示意图。若干个刀具T1、T2、T3、T4、T5设置在夹持系统和刀具接收部件5中。该刀具接收部件5包括一导电片7。每个刀具T1、T2、T3、T4、T5包括一电路11，其与导电片7电连接。
导电片7用作数据总线，被总线驱动器12驱动，并与接口13连通。电路11包括例如识别装置，用该识别装置接口13能分别识别每个刀具T1、T2、T3、T4、T5。在导电片7是半导体的情况下，电路11会测量局部电压，并将电压值通过数据总线和总线驱动器12传送给接口13。基于所测量的电压，位置识别装置可以确定在夹持系统和刀具接收部件5中每个刀具分别设置在哪个位置。
接口13还通过数据线14与例如控制单元连接，控制单元控制整个过程。
图4A示出本发明111的第二实施例。折板机也具有一夹持系统和刀具接收部件112，用来夹紧上刀113。下部夹持系统和刀具接收部件114包括一下刀115。每个刀具113、115(同时参见图4B和4C)包括一连接销116、117，用来在具有连接表面118、119的刀具113、115之间形成直接电连接。
图5中示出根据图4的实施例的总示意图。
沿着夹持系统和刀具接收部件112，在上梁上按一定间隔设置有若干个非连续导电电容器表面120。这些电容器表面120的每一个都通过导电线121连接至一处理器。每个导电电容器表面120都与一非连续连接表面122相关连，其中连接表面122也沿着夹持系统和刀具接收部件112规律地设置。这些连接表面也通过线123连接至一处理器。
用短划线示出两个刀具T1和T2。刀具T1通过一连接销116与连接表面122直接相连。同样的，刀具T2也通过一连接销116连接至表面122。
在使用刀具T1，T2之前，测量和存储一些数据到处理器中或者例如识别装置中。然后，测量刀具的整个电容的大小，以及连接销116至刀具的侧部124的距离。
当刀具T1和T2放置在夹持系统和刀具接收部件112时，刀具T1和T2通过它们的连接销与连接表面122连接。因此处理器就知道刀具T1和T2围绕至少哪个连接表面和相应的电容器表面。当刀具T1和T2需要相邻设置时，使用者就可以通过测量两个刀具的整个电容并与所存储的电容之和比较而检测是否两个刀具相邻设置还是两个刀具中间留有小间隔设置。
当经检测得知两个刀具相邻设置，使用者能确定刀具T1，T2的位置。取一外部刀具，例如T1，使用者通过刀具已存储的尺寸知道，哪个电容器表面被刀具重叠。现在看电容器表面120，其刚好被刀具T1的侧部124部件地重叠，使用者测量该特定的电容器表面的已检测的电容。因为测量的电容仅仅是该表面120的整个可能的电容的一部件，所以使用者可以确定刀具T1相对于该表面的重叠的百分比，然后确定相对于夹持系统和刀具接收部件112的精确位置。因为刀具T1的长度是已知地，使用者也可以去确定刀具T2的精确位置。以这种方式使用者能确定每个刀具的特定位置。
图6示出了第三实施例，其中与根据图4和5的实施例类似，若干个非连续导电电容器表面120设置在刀具接收部件112上。同样地用短划线示出了两个刀具T1和T2。如上所述，具有非连续导电电容器表面120，是有可能检测每个刀具T1，T2的位置。
每个刀具T1，T2包括一识别电路130，刀具的相关数据存储在其上。非连续导电电容器表面120可以用来定位刀具T1和T2，但也可以用来读取电识别电路130。出于这个目的，通过电线121连接至处理器的电容器表面120用来读取电识别电路130。依据要执行的测量，即刀具的位置或识别结果，电容器表面120连接至相关的处理电路，来决定刀具的定位或识别。

Claims (14)

1.一种包括至少一个刀具(4，6)和至少一个具有狭长主体的刀具接收部件(5，15)的组合，该组合用于沿纵向方向并排接收多个刀具(6)，其特征在于，用于至少在纵向方向上将所述至少一个刀具(4，6)定位在该狭长主体内的静态位置识别装置，所述狭长主体包括基本在刀具接收部件(5，15)的整个长度上延伸的导电片(7，10)，其中所述至少一个刀具(4，6)包括一用来与导电片(7，10)连接的电连接件(8，9)。
2.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述至少一个刀具包括一用来识别每个刀具(4，6)的识别电路(11)。
3.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述导电片(7，10)包括半导体材料，其中所述至少一个刀具(4，6)包括一用来测量导电片上的电压的电路(11)和用来将该测量的电压传送给位置识别装置(13)的连通装置。
4.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述位置识别装置(13)在导电片(7，10)上发送一脉冲序列，其中所述至少一个刀具(4，6)包括用于测量该脉冲序列的延迟的电路(11)，和用来将该测量的延迟传送给位置识别装置(13)的连通装置。
5.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述刀具接收部件(5，15)包括位置标记，其中所述至少一个刀具(4，6)包括用来检测位置标记的检测装置和用来将该检测的位置标记传送给所述位置识别装置(13)的连通装置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合，其特征在于，所述刀具接收部件(5，15)包括用来将力从刀具接收部件(5，15)传递到刀具(4，6)的一支撑表面，和具有至少一个夹持表面的夹持装置，用来在刀具接收部件中夹紧刀具以靠住所述夹持表面，其中所述导电片(7，10)设置在夹持表面处。
7.根据权利要求6所述的组合，其特征在于，所述支撑表面和夹持表面互相垂直。
8.一种包括至少一个刀具(113，115)和至少一个具有狭长主体的刀具接收部件(112，114)的组合，该组合用于沿纵向方向并排接收多个刀具(113，115)，其特征在于，用于至少在纵向方向上将所述至少一个刀具(113，115)定位在该狭长主体内的静态位置识别装置，其中所述至少一个刀具(113，115)包括一用于识别每个刀具(113，115)的识别电路(11)，所述组合还包括沿狭长主体规律设置的非连续导电电容器表面(120)，并且所述组合还包括沿狭长主体规律设置的非连续连接表面(122)，其中所述至少一个刀具(113，115)包括用来将识别电路连接至非连续连接表面(122)的连接件(116)，其中每个非连续导电电容器表面(120)和每个非连续连接表面(122)连接至处理器。
9.根据权利要求8所述的组合，其特征在于，所述每个非连续连接表面(122)与单个非连续导电电容器表面(120)相关。
10.根据权利要求8所述的组合，其特征在于，所述处理器被构造用来在狭长主体中识别和定位刀具。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的组合，其特征在于，所述非连续导电电容器表面(120)为矩形并平行于纵向方向。
12.根据权利要求8-10中任一项所述的组合，其特征在于，从垂直于所述狭长主体的纵向方向的方向观察，所述非连续导电电容器表面(120)与相邻的非连续导电电容器表面(120)重叠。
13.一种包括至少一个刀具和至少一个具有狭长主体的刀具接收部件的组合，该组合用于沿纵向方向并排接收多个刀具，其特征在于，用于至少在纵向方向上将所述至少一个刀具定位在该狭长主体内的静态位置识别装置，所述组合包括基本在刀具接收部件的整个长度上延伸的光缆，其中所述至少一个刀具包括用来使光缆变形的光缆连接区域。
14.根据权利要求13所述的组合，其特征在于，所述至少一个刀具包括一用于识别每个刀具的识别电路。
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