本发明涉及一种驱动装置、一种用于冲口的设备及一种驱动用于冲口的设备的方法。
背景技术：
冲口压力机例如用于生产用于电动机和发电机的转子和定子板。在小批量生产中或由于大板件直径，由于成本原因，以复合模具生产无法获利。因此，板件利用单凹口冲头(所谓的单冲口)以多个冲压过程生产。
冲口压力机构造为c型框架冲口压力机。冲床具有电气式调速主驱动器，该主驱动器驱动飞轮，并将力传递给机械驱动部件，最后经由联轴器/制动器组合传递给柱塞。这些机器的c型框架向后突出的区段用于容纳主驱动器和用于力传递的另外的驱动元件。
de19537475a1公开了一种具有c型框架的冲口压力机。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改进的驱动装置、一种改进的用于冲口的设备以及一种改进的驱动用于冲口的设备的方法。
该目的通过根据主权利要求的驱动装置、用于冲口的设备以及驱动用于冲口的设备的方法来实现。
有利地，用于冲口的设备的主驱动器可实现为直接驱动器。这种装置可包括具有支架和顶梁的框架、和耦接至顶梁并且沿着沿y轴线定向的冲压轴线可运动的柱塞、以及可选的用于容纳待加工的工件的分度头。分度头可耦接至框架。此外，分度头可构造成能够容纳工件，以便可绕沿y轴线延伸的分度头轴线转动。提供电气式直接驱动器以用于驱动柱塞。
用于冲口的设备也称为冲口压力机、冲床或机器。驱动装置可用于替代已知的冲口压力机驱动器。例如，所述设备可用于生产用于电机的定子和转子板。框架可实现为所谓的c型框架或o型框架，在o型框架的情况下具有另外的支架。在驱动装置的驱动下，柱塞可沿着冲压轴线线性地往复运动。框架可整体地被实现为所谓的一体件或多个部分。柱塞的背离顶梁的端部可包括或容纳用于在工件中冲压凹口的工具。分度头可在设备的组装状态下连接至框架或地面。分度头可以是已知的冲口压力机中已经采用的装置。分度头可包括用于保持工件和使工件绕分度头轴线转动的装置。
有利地，可使用直接驱动器执行冲压过程所必需的冲压冲程和柱塞的对于更换工件所必需的向上冲程。此外，可实现允许高度灵活地控制柱塞的运动的摆动冲程。
直接驱动器可包括电机、可由所述电机驱动并且包括偏心轮的驱动轴、以及耦接至所述偏心轮并且可耦接至柱塞的连杆。驱动轴可刚性地连接至电机的转子。以这种方式，驱动运动可以以非常直接的方式传递到柱塞。此外，这种直接驱动器仅需要非常小的构造空间，由此例如可直接集成至顶梁。
驱动装置可包括壳体，所述壳体至少布置有电气式直接驱动器的电机。壳体可包括用于将壳体固定到顶梁的机械接口。例如，这种接口可通过壳体的适合于顶梁容纳的形状或形成在壳体上的固定元件来实现。
驱动装置可包括控制器。控制器可构造成能够提供用于实现直接驱动器的驱动轴的转动的电控制信号。柱塞的线性运动可通过驱动轴的转动来实现。控制器可实现为包括电路并且具有用于接收和输出电信号的合适接口的控制单元。控制器可以以可编程的方式实现，使得柱塞的运动特征曲线可容易地被调整成适应待加工的工件。
一种用于冲口的设备包括：
具有支架和连接至支架的顶梁的框架；
耦接至顶梁并沿着沿y轴线定向的冲压轴线可运动的柱塞；
用于容纳待加工的工件的可选的分度头，其中，分度头耦接至框架，并构造成能够使工件绕沿y轴线定向的分度头轴线转动；以及
所提到的用于驱动柱塞的驱动装置。
框架可包括沿x轴线相对于支架偏移的第二支架。在此，顶梁例如可布置在支架之间并且可将支架的自由端连接至第二支架的自由端。分度头轴线和冲压轴线可沿z轴线彼此偏移。o型框架可通过第二支架来实现。因此，与c型框架相比，可更好地利用直接驱动器。
有利地，至少电气式直接驱动器的电机可布置在顶梁上。这样，电机可布置成非常靠近柱塞。
一种驱动所述用于冲口的设备的方法包括以下步骤：
转动直接驱动器的驱动轴以实现柱塞的线性运动。
由于直接驱动器，驱动轴的转动不限于完整的回转。而是，驱动轴也可转动完整回转的一部分，并且可再向回转动。同样，驱动轴的转动速度例如可在单个回转内变化。
转动的步骤可包括向前转动的步骤和向后转动的步骤，在向前转动的步骤中，驱动轴沿第一转动方向转动完整回转的第一部分，在向后转动的步骤中，驱动轴沿与第一转动方向相反的第二转动方向转动第一部分。第一部分可对应于驱动轴转动的第一转动角度。在此，第一转动角度可小于360°。可通过沿不同的转动方向转动驱动轴来实现柱塞的摆动操作。
例如，在向前转动的步骤中，可使驱动轴转动以使柱塞从顶部转向点经由最低转向点运动回到顶部转向点。在向后转动的步骤中，可使驱动轴向后转动以使柱塞从顶部转向点经由最低转向点运动回到顶部转向点。由此，在向前转动的步骤和向后转动的步骤中，柱塞均可相应执行向下运动和向上运动。由此，当向前转动时和当向后转动时，可分别执行用于冲压凹口的冲压冲程。
底部或最低转向点可以是柱塞的下述位置，在所述位置处，设备的工具的已穿过工件并且进而已冲压凹口。
附加地或替代地，转动的步骤可包括向前转动的步骤和向后转动的步骤，在向前转动的步骤中，驱动轴沿第一转动方向转动完整回转的第二部分，在向后转动的步骤中，驱动轴沿第二转动方向转动第二部分。第二部分可与第一部分不同。例如，第二部分可对应于第二转动角度，该第二转动角度在大小方面和/或就在完整循环中的位置而言与第一转动角度不同。例如，当向前转动时，驱动轴可转动以使柱塞从顶部转向点运动到底部转向点。在向后转动时，驱动轴可向后转动以使柱塞从底部转向点运动到顶部转向点。由此，例如，当向前转动时，柱塞可向下运动，而当向后转动时，柱塞可再次向上运动，从而实现冲压。
在转动的步骤中，转动的轴可从当前位置转动到预定的停止位置，以实现柱塞的向上冲程。例如，当驱动轴处于停止位置时，柱塞可位于上死点。由此，可使用同一驱动器来实现向上冲程和冲压冲程。
有利的是，在转动的步骤中，可根据工件绕分度头轴线的转动进程来设定驱动轴的转动速度。以此方式，用于执行绕分度头轴线的转动和用于执行柱塞的冲压运动的时间区间可彼此适配。同样，可优化工具在工件上的冲击速度。
在转动的步骤中，驱动轴可在第一时间区间内以第一转动速度转动，并且可在第二时间区间内以不同于第一转动速度的第二转动速度转动。由此，例如，驱动轴可以在执行单次冲压时以不同的转动速度转动。由此，可以以非常灵活的方式控制冲压过程的时间安排。
下述具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，所述程序代码可储存在诸如半导体储存器、硬盘储存器或光学储存器之类的机器可读载体上，并且在程序产品在计算机或装置上运行时用于执行根据前述实施例之一的。相应的程序代码例如可由所述控制器来实现。
附图说明
附图说明下面将参考附图更详细地解释本发明的优选实施例，其中：
图1是根据一个实施例的用于冲口设备的示意图；
图2是根据一个实施例的用于冲口的设备的剖视图；
图3是根据一个实施例的用于用于冲口的设备的驱动装置的示意图；
图4是根据一个实施例的用于冲口的设备的框架的图示；
图5是根据一个实施例的直接驱动器的示意图；
图6是根据一个实施例的柱塞和工件的运动的时间进程；
图7是根据一个实施例的柱塞和工件的运动的时间进程；
图8是根据一个实施例的柱塞的不同冲程的示意图；
图9是根据一个实施例的用于驱动用于冲口的设备的方法的流程图；
图10是根据一个实施例的工具盒的示意图；
图11是根据一个实施例的工具盒的示意图；
图12是根据一个实施例的已加工的工件；以及
图13是根据一个实施例的冲压系统的示意图。
具体实施方式
在本发明的优选实施例的后续描述中，相同或相似的附图标记将用于各个附图中示出的具有相似的效果的元件，其中，将省略对这些元件的重复描述。
图1示出了根据一个实施例的用于冲口的设备100的示意图。设备100用于加工工件102。设备100包括至少包括第一支架104、顶梁106和第二支架108的框架。可选地，所述框架包括桌台框架110。在设备100的组装状态下，例如，框架安装至生产车间的地面112。框架可形成为一体件或多件。因此，支架104、108、顶梁106和可选的桌台框架110可例如代表被连接以形成框架的单独的部件，或者仅代表框架的一部分，其例如也可以被形成为整体。
根据一个实施例，支架104、108具有沿着y轴线的主尺度方向，顶梁106具有沿着正交坐标系的x轴线的主尺度方向。顶梁106跨过支架104、108之间的间隙，根据本实施例，支架104、108沿着x轴线彼此偏移地布置。框架由此与桌台框架110一起形成通道或窗口，从而围绕工作空间。工作空间的主尺度平面(也称为工作空间平面)平行于x-y平面延伸。因此，工作空间在侧面由支架104、108限制，在上方由顶梁106限制，而在下方由地面112或桌台框架110限制。
作为图1所示的o型框架的替代方案，设备100可包括具有仅一个支架104和顶梁106的c型框架。
设备100包括可沿着冲压轴线116往复运动、在此上下运动的柱塞114。柱塞114耦接至顶梁106。柱塞114由驱动装置驱动，所述驱动装置包括直接驱动器118。根据一个实施例，直接驱动器118布置在顶梁106上。
设备100可选地包括分度头120。分度头120例如连接至框架或地面112。例如，分度头120由支架104、106或桌台框架110支撑。分度头120构造成能够拾取待加工的工件并在冲压过程中保持所述工件。此外，分度头120构造成能够使工件102绕分度头轴线122转动。为此，分度头120示例性地包括合适的转动器件123，其例如成电机的形式。分度头轴线122沿y方向定向，并相对于冲压轴线116偏移。根据该实施例，分度头轴线122与冲压轴线116沿z方向偏移。在c型框架的情况下，分度头轴线122与冲压轴线116将沿x轴线偏移。
根据一个实施例，设备100包括用于移动工件102或整个分度头120的器件124。以这种方式，可改变分度头轴线122与冲压轴线116之间的距离。根据一个实施例，器件124或其它器件构造成能够附加地或替代地使工件102或整个分度头120沿x轴线移动。
根据一个实施例，上工具部分布置在柱塞114的面向桌台框架110的端部上，下工具部分布置在工件102的背离柱塞114的一侧上。例如，下工具部分布置在设备100的耦接至框架的桌台板上。工具部件可以是已经在已知的冲口压力机中使用的工具部件。上工具部分可与下工具部分一起形成工具盒。工件102中的凹口可使用上工具部分和下工具部分通过柱塞114沿着冲压轴线116向桌台框架110的方向运动来产生。为此，柱塞可执行冲压冲程。
根据一个实施例，直接驱动器118包括经由连杆耦接至柱塞114的驱动轴。直接驱动器118构造成能够通过转动驱动轴来实现柱塞114的冲压冲程。根据一个实施例，驱动轴仅转动完整回转的一部分。柱塞114通过冲压冲程在顶部转向点和底部转向点之间运动。
根据一个实施例，在所谓的向上冲程中，柱塞114可向顶部转向点运动，直到上工具部分与下工具部分之间形成连续的间隙，工件(未加工的工件和/或加工后的工件)、特别是工件的中心可运动通过所述连续的间隙。由此，间隙可沿着横向于y轴线延伸的平面延伸。为此，上工具部分和下工具部分布置成彼此间隔开而没有重叠。没有重叠可理解为表示工具部分可沿着z轴线和沿着x轴线相对于彼此运动而工具部分彼此不接触。当柱塞114位于顶部转向点时，上工具部分的背离顶梁106的一端布置成比下工具部分的面向顶梁106的一端更靠近顶梁106。
根据一个实施例，直接驱动器118构造成能够同样通过转动驱动轴来实现柱塞114的向上冲程。
根据一个实施例，设备100包括控制器126。控制器126构造成能够提供用于控制直接驱动器118的电控制信号。根据一个实施例，控制器126进一步构造成能够提供用于控制用于转动的器件123的另外的控制信号。这使得能够协调柱塞和工件的运动。控制器126可布置在框架或直接驱动器118上或也可布置在设备100之外。
根据一个实施例，设备100实现为可以是手动装载机器或自动机器的机器。在手动装载机器中，工件102、在此例如为板件102被手动地装载和再次移除。
在自动机器概念的情况下，由于利用直接驱动器118实现的驱动装置，因此，设备100不需要附加的向上冲程轴线来提供足够的空间用于通过自动化来装载和移除板件。
有利地，由于直接驱动器，因此，实现为冲口压力机的设备100不具有固定的冲程。由此，柱塞114的冲程可灵活地适应生产过程。也不需要用于驱动装置118的飞轮，从而所述设备不必以连续操作运行，并且可临时地(例如从一个凹口到另一凹口)调节和编程。对于插入和移除板件，设备100不需要附加的轴线以产生向上冲程，该附加的轴线将倾斜附加的偏心轮。因此，无论周期如何，都非常容易实现控制。对应于所需的凹口使工件转动的分度头轴线122不必遵循主轴线(在此为冲口轴线116)。由此，不需要主轴线上的转动传感器来耦合两个轴线，并且不必精心过滤产生的振动以及由机器的振动。有利地，分度头轴线122不限制整个过程的速度。替代地，可使用工具的自由运动能力和灵活的柱塞冲程来优化整个过程的速度。由于直接驱动器，因此柱塞运动不再局限于固定的正弦曲线，即例如对于间歇冲压，分度头轴线122不再需要因为必须在相同的时间区间内移动更大的角度级而应对非常高的动力。由于压力机不必进行完整的冲程，因此可使柱塞到工具上的冲击速度保持较小，并且对工具的使用寿命产生积极的影响。联轴器和制动器以及机械传动机构容易磨损。为了进行维护，无需拆卸位于机器壳体中的完整传动机构。在冲压工具或驱动机构方面花费很少就可实现所谓的双位置冲压，在所述双位置冲压中在第二冲压平面处引入了附加的凹口或标记。可能的冲程数量在此非常高。
根据一个实施例，实现为直接驱动器118的驱动装置代表设备100的呈直接驱动器形式的例如具有转矩马达的主驱动器。直接驱动器118包括可选的质量动态平衡和可选的水冷却。
图2示出了根据一个实施例的用于冲口的设备104的剖视图。它可以是沿着平行于x-z平面延伸的剖面通过基于图1描述的设备的剖视图。
设备100示出的是通过第一支架104和第二支架108的剖面以及桌台框架110的俯视图。此外，示出了设备100的上工具部分230的上工具框架。上工具部分230可沿着基于图1描述的冲压轴线116运动。上工具部分230示例性地包括用作工具引导器232的两个通孔。
在两个位置处示出了工件102，以下也称为板件102。未加工的工件102例如被示为在图1中的顶部所示的位置处，所述未加工的工件102借助于第一运动234被供应至设备100，并且被布置在基于图1描述的设备100的分度头上。第一运动234对应于设备100的装载。相应地，工件102在图1的底部所示的第二位置示出。在第二位置处，工件102可被加工。在加工之后，借助于第二运动236将加工后的工件从设备100移开。第二运动236对应于设备100的卸载。
第一运动234和第二运动236彼此对准。运动234、236沿着一运动轴线延伸，所述运动轴线沿着z轴线延伸。由此，工件102被完全引导通过由设备100的框架打开的工作空间。特别地，工件102的中心238被引导通过第一支架104与第二支架108之间。从图2中可以看到，运动轴线相对于桌台框架110和进而的顶梁的主尺度方向正交。
在第二位置处示出的工件102的阴影线区域表示其中存在移除工件102时用于吸盘或抓取器的空间的区域。由于工件102被平行于z轴线移除，因此该区域也延伸至上工具部分230与支架104、106之间的剖面中。
工件102示例性地被示为圆形板件102。替代地，可相应地加工不同形状的、例如矩形的坯件240。
图3示出了根据一个实施例的用于用于冲口的设备的驱动装置的示意图。驱动装置包括用于驱动设备的柱塞的直接驱动器118、用于转动布置在分度头上的工件的用于转动的器件123、和控制器126。
控制器126构造成能够提供用于控制直接驱动器的电控制信号318。控制信号318适合于控制直接驱动器118的驱动轴的转动。例如，控制信号318配置成能够控制驱动轴的转动速度、转动方向和转动角度。
根据一个实施例，控制器126构造成能够提供具有第一信号特征的控制信号318，通过第一信号特征，实现驱动轴沿第一转动方向从第一参考位置开始转动驱动轴的完整回转的第一部分。通过转动第一部分，驱动轴转动到第二参考位置。第一参考位置和第二参考位置可分别对应于驱动轴的第一角度位置和第二角度位置。第一部分可对应于第一转动角度，驱动轴转动第一转动角度，以便从第一角度位置开始转动到第二角度位置。通过该转动，耦接至驱动轴的柱塞可从顶部转向点经由最低的转向点运动回到顶部转向点。
根据一个实施例，控制器126构造成能够提供具有第二信号特征的控制信号，通过第二信号特征，实现驱动轴沿与第一转动方向相反的方向从第二参考位置开始转动驱动轴的完整回转的第一部分。通过转动第一部分，驱动轴向后转动到第一参考位置。通过向后转动，柱塞可从顶部转向点经由最低的转向点运动回到顶部转向点。
根据一个实施例，控制器126构造成能够提供具有第一信号特征的控制信号318，例如，通过第一信号特征，实现驱动轴沿第一转动方向从第一参考位置或另外的参考位置开始转动驱动轴的完整回转的第二部分。通过转动第二部分，驱动轴转动到第三参考位置。第三参考位置可对应于驱动轴的第三角度位置并且对应于柱塞的另外的底部转向点。
根据一个实施例，控制器126构造成能够提供具有第四信号特征的控制信号，通过第四信号特征，实现驱动轴沿与第一转动方向相反的方向从第三参考位置开始转动驱动轴的完整回转的第二部分。通过转动第二部分，驱动轴向后转动到第一参考位置或所述另外的参考位置。由此，可使用设备的工具的另外的冲压平面。由此，可实现双位置冲口。
根据一个实施例，控制器126构造成能够提供具有第五信号特征的控制信号318，通过第五信号特征，实现驱动轴向停止位置的转动。停止位置可对应于柱塞的最高转向点。由此，通过使驱动轴向停止位置转动，可实现向上冲程。
例如，信号特征可在模拟波形(例如信号幅度、信号频率或脉冲持续时间)方面和/或在要发送的数字数据方面区分开。控制信号318可在不同的时间点具有不同的信号特征。可采用不同的控制信号来代替能够承担不同信号特征的控制信号。
控制信号318可用于使柱塞以对于设备的操作而言尽可能优化的方式在以最大能达到的最高和最低水平之间运动。特别地，使用控制信号318，可控制直接驱动器118，使得通过来回转动驱动轴来执行柱塞的摆动操作。
根据一个实施例，控制器126构造成能够提供用于控制用于转动布置在分度头上的工件的用于转动的器件123的电驱动信号323。有利地，控制器126构造成能够使驱动信号323和控制信号318相对于彼此协调。例如，这使得能够根据工件绕分度头轴线的转动的当前进程来设定驱动轴的转动速度。
图4示出了根据一个实施例的用于冲口的设备的框架的示图。它可以是基于图1描述的框架的一个实施例。所述框架表示实现为o型框架的机器框架。
框架包括第一支架104、顶梁106、第二支架108和桌台框架110。在桌台框架110的面对顶梁106的一侧上，布置有用于分度头的两个导轨450和用于下部工具的桌台板452。例如在图5中示出的直接驱动器例如可布置在顶梁106的平行的竖直壁之间。
图5示出了根据一个实施例的用于用于冲口的设备的直接驱动器118的示意图。它可以是基于图1提到的驱动装置的直接驱动器118。
直接驱动器118包括具有转子562和定子564的电机560以及可被电机560驱动的驱动轴566、也称为偏心轴。根据一个实施例，驱动轴566是电机560的连接至转子562的轴。由此，电机560的转动速度可对应于驱动轴566的转动速度。驱动轴566承载偏心轮。偏心轮568经由用于连杆570的轴承572耦接至连杆570。连杆570例如在设备的操作状态下耦接至图1所示的柱塞。
可选地，驱动装置包括壳体574，驱动轴566经由壳体574的轴承576支撑在壳体574上。例如，壳体574围绕电机560。
直接驱动器118可布置在图1所示的设备的顶梁上或集成到顶梁中。
根据一个实施例，驱动装置代表设备的主驱动器，并且被实现为具有扭矩马达形式的电机560的直接驱动器118。在此，可提供质量动态平衡和/或水冷却。
由于直接驱动器118和驱动器的相应设计，主驱动器可以以非常高的冲数以摆动操作运行。
柱塞冲程可自由调节，从而可根据加工工艺对工具的自由运动能力以及主驱动器与分度头之间的相互作用进行编程和优化。
例如，如果分度头的速度是限制因素，则主驱动器可在较短的时间内以较高的动力运行，以便给分度头更多的时间。该优化也可相反地应用。由于摆动运动和较低的柱塞冲程，冲击速度可大大降低，这对于工具的使用寿命非常有利。
有利的是，不需要附加的轴线来用于向上冲程，这可简单地通过适当的定位、即通过停在上死点来实现。
呈驱动单元形式的直接驱动器118可选地安装在单独的壳体574中，并且可非常容易地从设备的基础框架拆卸，以进行维护或更换。
与o型框架和工件通过设备移动的自动化概念有关的另一个优势在于，在摆动运动期间，相应构造的工具引导器可保持接合，并且仅在向上冲程期间才彼此分离，从而获得用于通过设备供给工件的足够的空间。
根据一个实施例，主驱动器和分度头轴线共用电子引导轴(leitwelle)。在用于生产定子和转子的冲压过程即将结束时，当转子和定子在冲压期间附加地彼此分离时，板件变得不稳定，因为分度头的输送经由转子的中心孔进行。
根据一个实施例，使用引导波的调节来减小并精确地调节冲程的数量和进而的动力，从而确保板件的准确度。
如前所述，分度头和主驱动器的优化也有助于该过程。
有利地，可在不采取另外的措施的情况下利用直接驱动器180执行双位置冲压。在这种情况下，两个不同高度处的模具安装在工具中。使用受定位调节的直接驱动器118，可使柱塞运动，使得仅陷入一个模具，然后在碰到第二模具之前转向。例如，在下一冲程中，运动可经由先前的底部转向点。该过程可针对每个凹口依次自由编程。
向上冲程不需要附加的轴线，而能够简单地通过定位柱塞或停在上死点来实现。
根据一个实施例，实现为驱动单元的驱动装置安装在单独的壳体574中，并且可非常容易地从冲压机的基础框架拆卸，以进行维护或更换。
此外，根据一个实施例，直接驱动器118具有集成在驱动轴上的质量平衡，其平衡包括工具重量的柱塞的加速度。避免振动有助于运行的平稳性并延长所有机器元件的使用寿命。
在手动装载操作中，可省去保护格栅，因为在摆动运动中，工作冲程相应减小，从而根据din标准，不再有挤压危险。对于手动装载操作，装载和卸载时的经济性和周期时间大大改善。
此外，作为直接驱动器118的主驱动器具有很少的部件，并且由于小的构造空间也提供了非常刚硬的驱动器，这对寿命具有非常积极的影响。
根据一个实施例，主驱动器是液体冷却的，并且根据一个实施例，主驱动器借助于滚动轴承被支撑。由此，避免了呈线性膨胀形式的热影响，否则该热影响会对生产过程产生在“百分之一的范围”内发生的负面影响。
图6示出了根据一个实施例的柱塞和工件的运动的时间进程616、622。这可以是柱塞沿着图1所示的冲压轴线的运动的进程616以及工件绕图1所示的分度头轴线的转动的进程622。
在横坐标上标出了时间t，在纵坐标上标出了关于柱塞的运动的进程616的距离s和关于工件的转动的进程622的角度位置α。
例如，进程616对应于例如图5所示的直接驱动器的驱动轴以恒定的转动速度和以可变的转动速度的转动。
水平s0对应于柱塞的底部转向点，水平s1对应于工件的底侧，水平s2对应于工件的顶侧，水平s3对应于用于工件的压紧装置的水平，水平s4对应于柱塞的顶部转向点。s1与s2之间的距离由此对应于工件的板件厚度。s0与s4之间的距离对应于柱塞的冲压冲程。
在时间点t0处，驱动轴处于与柱塞的顶部转向点相对应的角度位置。时间点t1和t3表征压紧装置在工件上的冲击点。时间点t1与t3之间的时间区间ts对应于冲压过程。在时间点t2到达底部转向点，并在时间点t4再次到达柱塞的顶部转向点。
根据一个实施例，驱动轴在时间点t0与t4之间沿第一转动方向绕驱动轴的完整回转的一部分转动。为了执行另外的冲压冲程，驱动轴在此在时间点t4处沿与第一转动方向相反的方向转动通过第一部分。
根据一个替代性实施例，驱动轴在时间点t0与t2之间沿第一转动方向转动驱动轴的完整回转的一部分，并且在时间点t2与t4之间沿与第一转动方向相反的方向向后转动所述部分。
时间点t5与时间点t6相应地表征分度头的终点和分度头的起点。在时间点t5与t6之间，工件由于冲压过程而无法转动。
根据一个替代性实施例，驱动轴在时间点t0与t4之间沿第一转动方向执行完整回转。为了执行另外的冲压冲程，驱动轴在此在时间点t4另外沿第一转动方向转动另一完整回转。
根据一个替代性实施例，例如，驱动轴在时间点t1与t3之间的转动速度小于在时间点t0与t1之间和/或时间点t3与t4之间的转动速度。这样，可增加时间ts。
对应于图6，图7示出了根据一个实施例的柱塞和工件的运动的时间进程616、622。与图6所示的实施例不同，对分度头的驱动进行了优化。驱动轴停在与顶部转向点s4对应的角度位置，然后以增大的速度运动以执行冲压过程。由于速度增大，与图6相比在更早的时间点t4处，柱塞到达顶部转向点。此外，大大减少了冲压过程的时间ts。因此，分度头轴线的可用时间tta显著增大。
从图6和图7中可以看出，通过改变驱动轴的转动速度和转动方向，主驱动器和分度头的驱动优化方面的高灵活性成为可能。
图8示出了根据一个实施例的柱塞的不同冲程801、803、805的示意图。
例如，示出了向上冲程801，其中，柱塞在最高转向点与最低转向点之间运动。
此外，还示出了冲压冲程803，其中，柱塞在顶部转向点与最低转向点之间运动。
此外，还示出了另外的冲压冲程805，其中，柱塞在顶部转向点与底部转向点之间运动。如果将冲压冲程803和所述另外的冲压冲程805用来加工工件，则可利用工具的两个冲压平面。
图9示出了根据一个实施例的用于驱动用于冲口设备的方法的流程图。所述用于冲口设备可以是基于图1所述的设备。
所述方法包括步骤901，在该步骤中，转动设备的直接驱动器的驱动轴以便使柱塞运动。例如，通过转动可执行冲压冲程或向上冲程。步骤901可重复多次，其中，例如可改变驱动轴转动的转动角度。
根据一个实施例，步骤901包括步骤903，在步骤903中，驱动轴沿一个转动方向转动；步骤901附加地或替代地包括步骤905，其中，驱动轴沿相反的转动方向转动。由此，可执行摆动操作。
可选地，所述方法包括步骤907，通过该步骤实现工件绕分度头轴线的转动。例如，在两个相继的步骤901之间执行步骤907，使得工件在两个冲压过程之间转动。
可选地，所述方法包括步骤909，通过该步骤改变分度头轴线与冲压轴线之间的距离。为此，例如，可向图1所示的用于运动的装置提供合适的电运动信号。
步骤901、903、905、907、909中的至少一些步骤可以以适当的且变化的顺序重复多次以加工工件。例如，可使用基于图3描述的控制器来进行控制步骤。
根据一个实施例，例如，执行步骤903以使柱塞从顶部转向点经由最低转向点运动回到顶部转向点。然后，执行步骤905，以使柱塞从顶部转向点经过最低转向点运动回到顶部转向点。然后，可执行步骤907，此后可再次执行步骤903、905。
根据一个实施例，执行步骤903以使柱塞从顶部转向点运动到底部转向点。然后，执行步骤905以使柱塞114从底部转向点运动回到顶部转向点。然后，可执行步骤907，此后可再次执行步骤903、905。
图10示出了根据一个实施例的用于用于冲口的设备的工具盒的示意图。工具盒包括上工具部分230和下工具部分1030。在组装状态下，例如，上工具部分230附接至图1所示的柱塞的自由端，下工具部分1030附接至图4所示的桌台板。
上工具部分230包括至少一个、在此示例性地为两个上引导元件1032。下工具部分1030包括至少一个、在此示例性地为两个下引导元件1034。上引导元件1032和下引导元件1034分别包括引导面，当上工具部分230沿着冲压轴线116运动时，相互对应的引导元件1032、1034可沿所述引导面沿着彼此滑动。
在冲压过程期间，上工具部分230执行冲压冲程，如果使用直接驱动器，则冲压冲程例如成摆动冲程的形式。选择引导面在冲压轴线116的方向上的长度，使得引导长度1036至少对应于最大冲压冲程。这样，在冲压过程期间，这些部分由引导元件1032、1034安全地引导。
根据一个实施例，引导元件1032、1034可移除地连接至工具部分230、1030，并且可在将工具盒安装在用于冲口的设备中之后被移除。这有助于使工件运动通过工具部件230、1030之间。
图11示出了用于根据一个实施例的用于冲口的设备的基于图10所描述的工具盒的示意图。
工具盒被示为在向上冲程中，其中，与冲压过程相比，上工具部分230已经沿着冲压轴线116进一步远离下工具部分1030运动，以便能够供给或移除工件102。
上引导元件1032的上引导面1132和下引导元件1034的下引导面1134在图11中具有附图标记。
在向上冲程期间，上工具部分230可具有最大冲程1136。由此，工具盒可被最大程度地打开。
根据一个实施例，柱塞运动到顶部转向点、例如上死点，使得引导元件1032、1034不再重叠并且形成了大于工件102的厚度的连续间隙。当工件被引导通过工具部分230、1030之间时，上工具部分230完全在工件102上方，而下工具部分1030完全在工件102下方。
如果采用直接驱动器来驱动柱塞，则由于摆动运动，冲压期间的运动只能在引导元件1032、1034的成形为引导器的下部区域中进行，所述下部区域适当构型的引导元件1032、1034的始终保持陷入的部位，并确保小的切割余隙所必需的引导。根据一个实施例，在完成完整的冲压过程之后，柱塞运动到上死点，这对应于向上冲程。因此，引导元件1032、1034运动分离，从而当使用o型框架时，可从后方通过分离的引导元件1032、1034的上方和下方装载设备。
图12示出了根据一个实施例的由未加工的工件使用例如基于图1描述的设备生产的加工后的工件1202。工件1202是圆形的板件，其上已经冲出通孔。通孔在此沿着外环以及可选地沿着内环布置。根据该实施例，沿着内环的通孔仅用作空气孔。根据一个实施例，工件1202是借助于间歇冲压生产的板件。
图13示出了根据一个实施例的冲压系统1300的示意图。例如，如图12所示，冲压系统1300包括用于供给未加工的工件的供给器1310、用于冲口的设备100以及用于储存由设备100加工的工件的储存器1312。供给器1310、用于冲口的设备100和储存器1312布置成一排。设备100布置在供给器1310与储存器1312之间。移动单元1316构造成能够以单向运动将工件沿着运动轴线1320从供给器1310移动到设备100以及从设备100移动到储存器1312。
这种布置可有利地使用包括基于图1描述的o型框架的设备100来实现。所描述的直接驱动器有助于这种实现方式，通过该直接驱动器，可通过简单的方式实现大到足以使所使用的工具移动至完全分开的向上冲程，从而可通过移动单元1316使供给运动通过上工具部分与下工具部分之间。
1.一种用于驱动用于冲口的设备(100)的驱动装置，其中，所述用于冲口的设备(100)包括具有支架(104)和顶梁(106)的框架、耦接至顶梁(106)并且能够沿着沿y轴线定向的冲压轴线(116)运动的柱塞(114)、以及可选的用于接收待加工的工件(102)的分度头(120)，其中，所述分度头(120)构造成能够容纳工件(102)，以便能够绕沿y轴线定向的分度头轴线(122)转动，其中，驱动装置包括：
用于驱动柱塞(114)的电气式直接驱动器(118)。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，直接驱动器(118)包括电机、能够由所述电机驱动并且包括偏心轮(568)的驱动轴(566)、以及耦接至所述偏心轮(568)并且能够耦接至柱塞(114)的连杆(570)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其中，所述驱动装置包括壳体(574)，电气式直接驱动器(118)的至少一个电机布置在所述壳体(574)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，其中，所述驱动装置包括控制器(126)，所述控制器(126)构造成能够提供用于实现直接驱动器(118)的驱动轴(566)的转动的电控制信号(318)，以便实现柱塞(114)的线性运动。
5.一种用于冲口的设备(100)，其包括：
具有支架(104)和顶梁(106)的框架；
柱塞(114)，其耦接至顶梁(106)，并且能够沿着沿y轴线定向的冲压轴线(116)运动；
以及
根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置，以用于驱动柱塞(114)。
6.根据权利要求5所述的用于冲口的设备(100)，其中，所述用于冲口的设备包括用于容纳待加工的工件(102)的分度头(120)，其中，所述分度头(120)耦接至框架并构造成能够使工件(102)绕沿y轴线定向的分度头轴线(122)转动，其中，框架包括布置成沿x轴线相对于支架(104)偏移的第二支架(108)，其中，顶梁(106)使支架(104)和第二支架(108)彼此连接，其中，分度头轴线(122)和冲压轴线(116)沿z轴线彼此偏移。
7.根据权利要求5或6所述的用于冲口的设备(100)，其中，所述电气式直接驱动器(118)的至少电机布置在顶梁(106)上。
8.一种驱动根据权利要求5-7中任一项所述的用于驱动用于冲口的设备(100)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
转动(901)设备(100)的直接驱动器(118)的驱动轴(566)以实现柱塞(114)的线性运动。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，转动(901)的步骤包括向前转动的步骤(903)和向后转动的步骤(905)，在向前转动的步骤中，驱动轴(566)沿第一转动方向转动完整回转的第一部分，在向后转动的步骤中，驱动轴(566)沿与第一转动方向相反的第二转动方向转动所述第一部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在向前转动的步骤(903)中，驱动轴(566)转动以使柱塞(114)从顶部转向点经由最低转向点运动回到顶部转向点，在向后转动的步骤(905)中，驱动轴(566)向后转动以使柱塞(114)从顶部转向点经由最低转向点运动回到顶部转向点。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其中，转动(901)的步骤包括向前转动的步骤(903)和向后转动的步骤(905)，在向前转动的步骤中，驱动轴(566)沿第一转动方向转动完整回转的第二部分，在向后转动的步骤中，驱动轴(566)沿第二转动方向转动所述第二部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在向前转动的步骤(903)中，驱动轴(566)转动以使柱塞(114)从顶部转向点运动至底部转向点，在向后转动的步骤(905)中，驱动轴(566)向后转动以使柱塞(114)从底部转向点运动至顶部转向点。
13.根据权利要求8-11中任一项所述的方法，其中，在转动的步骤(901)中，使转动的轴从当前位置开始转动至预定的停止位置，以实现柱塞(114)的向上冲程。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的方法，其中，在转动的步骤(901)中，根据工件(102)绕分度头轴线(122)的转动进程来设定驱动轴(566)的转动速度。
15.根据权利要求8-14中任一项所述的方法，其中，在转动的步骤(901)中，驱动轴(566)在第一时间区间内以第一转动速度转动，并在第二时间区间内以不同于第一转动速度的第二转动速度转动。
技术总结