避免工具破壞的裝置和方法
【專利摘要】本發明涉及用于在壓力機中進行精密切削和/或成型加工時避免由上部件和下部件組成的工具被破壞的裝置和方法。頂板具有用于保持更換板的液壓夾緊部件和用于引導更換板的液壓引導部件，更換板在下部終端位置中以相對于頂板無作用力的方式被保持而在上部終端位置中根據沖裁網格的退出操作而能與頂板力鎖合地連接并且能被再次釋放，更換板能通過挺桿的運動而從下部終端位置轉移至上部終端位置并能在重力作用下反向移動；在頂板與更換板之間設有與驅動裝置的制動行程相匹配的探測距離，探測裝置通過布置在頂板中的傳感器而當布置在更換板中的壓板提早運動時向計算器發出一信號用以使驅動裝置停止并切斷液壓系統。
【專利說明】避免工具破壞的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于在壓力機中進行精密切削——尤其是精密沖裁——和/或成型加工時避免工具、尤其是模具或刀具被破壞的裝置，所述壓力機具有挺桿和精密切削頭，該挺桿通過驅動裝置驅動并在上止點與下止點之間執行升降運動，所述精密切削頭布置在挺桿上方，該精密切削頭包括主缸，在所述主缸中接納有位于升降軸線上的環齒活塞
，為該環齒活塞分配有多個與升降軸線同軸地布置的環齒壓力銷，該環齒壓力銷在固定在主缸上的頂板中被軸向引導且支撐在配設給頂板的環齒壓板上，所述環齒壓板與環齒活塞和環齒壓力銷一起形成用于切削操作、成型加工操作和退出/卸模/脫模/退料(八操作的軸向可動機構,其中精密切削頭經由能由計算器操控的閥與液壓系統連接用以產生作用于工具的壓力。
[0002]本發明還涉及一種用于在壓力機中進行精密切削和/或成型加工時避免工具被破壞的方法，所述壓力機通過驅動裝置經一修改式或者說具有轉換功能的曲柄機構驅動，其中為了施加環齒力和退出力，在精密切削頭的主缸和頂板中被引導的環齒活塞、環齒壓力銷和環齒壓板被加載來自液壓系統的能調節的壓力，其中各個壓力通過由計算器調節的閥進行操控。
【背景技術】
[0003]02 24 19 390 02公開了一種用于保護液壓式精密沖壓機的工具組的裝置，其挺桿能借助于快速行程-氣缸-活塞單元和工作行程-壓力單元進行升降運動，在這種壓力機中會在挺桿驅動元件和從動挺桿部件之間產生一當壓力部件接近時以較小的力可保持的、且在較大的壓力負荷下形成部分關閉的探測間隙，該探測間隙的狀態可一直被探測器和通過行程開關監控，直至挺桿已經接近工具并符合規定地開始工作行程。探測間隙形成在挺桿和快速行程-活塞的活塞桿的端面之間且在挺桿中的探測缸內對探測間隙加載壓力介質，其探測活塞分別抵靠在被預加載的端面的部分面上。在該已知的保護裝置中，探測間隙在快速行程-氣缸-活塞單元之前配屬于挺桿且連接在該挺桿之前。當該探測間隙由于提高的壓力負荷關閉時，總是進行該保護裝置的響應。其缺點在于，未能檢測到工具中的落料、零件或異物、進而不能避免對工具的損壞。
[0004]另一已知的、對坯料加工的壓力機的工具進行保護的解決方案(02 69 17 177⑴公開了，在利用工作活塞移動的第一工具與固定在機架上的工具之間存在兩個以預定順序操縱的開關，其用于以顛倒的操縱順序中斷工作行程。設有可相對于工作活塞軸向移動的用于安置第一工具的機構，該機構在工作行程中通過彈性屈曲的部件保持在工作活塞之前短距離處。當活塞經過了其工作行程的通過第一終端開關的預定的部分時，通過止擋部操縱在待加工的坯料的額定高度上可調節的第一終端開關。當機構由于坯料或異物撞擊到第二工具上而在活塞上后退一較小距離時，通過另一個止擋部操縱第二終端開關。該機構構造為下部的工具-夾緊臺，其靠置在氣缸上，氣缸和工作活塞包圍出環形的壓力室，該壓力室連接在壓力介質線路上，在該壓力介質線路中存在截止機構，該截止機構允許了如此多的壓力空氣進入環形腔室中，使得在工作行程中，所述臺實際上浮動地位于活塞之前。在該已知的方案中不利的是，除了液壓系統外還需要一獨立的第二系統，該獨立的第二系統借助于壓力空氣工作、進而承擔大的電路費用和設計費用。此外，在檢測到異物之后，不存在減小驅動裝置的動能的可能性。
[0005]在02 2 258 496八1中描述了作為本發明的出發點的現有技術，其涉及用于在壓力機中進行精密切削和/或成型加工時避免由上部件和下部件組成的工具的破壞的裝置和方法。已知的裝置包括布置在精密切削頭中的主缸，在主缸中容納有在升降軸線上的環齒活塞和多個與升降軸線同軸布置的環齒壓力銷，該環齒壓力銷在封閉主缸的主板中被軸向引導，且支承在環齒壓板上，其中主缸保持在壓力機的頭部中且通過環齒蓋板密封地封閉，且其中精密切削頭通過可由計算器操控的閥與液壓系統連接，該液壓系統用于產生作用于工具的壓力。在環齒活塞和環齒銷之間設置了探測活塞，該探測活塞一方面與環齒活塞、另一方面與環齒銷和環齒壓板形成了軸向可動的機構，其中為環齒活塞分配有可被加載液壓系統的預加壓力的壓力室、在環齒活塞和探測活塞之間分配有被加載探測活塞壓力的壓力室以及為探測活塞分配有另一個被加載差壓的壓力室，其中壓力室通過環齒蓋板中的連接件與液壓系統連接，以逆著預加壓力的作用方向加載環齒活塞和探測活塞。此外設置了探測臺，其懸置地與接合在主板上的夾緊部件相反地以重力補償的方式與主板保持定義的探測距離，為該探測距離分配了一傳感器，在探測距離改變時，該傳感器向計算器傳遞一信號用于立即停止壓力機從而保護工具上部件。該已知的現有技術的缺點是:探測臺是額外的構件，其導致了運動質量增大且進而導致探測裝置的靈敏度降低。此外，由于探測臺在主板下方的布置增大了用于確定廢料、留下的部分或在工具安裝高度上的錯誤調節的測量點至上止點的距離，由此得到較高的挺桿速度，然而該挺桿速度降低了探測過程的靈敏度。
【發明內容】
[0006]對該現有技術來說，本發明的任務在于，提供一種用于在壓力機上進行工件的精密切削和/或成型加工時避免工具、尤其是模具破壞的改進方案，其測量點處于上止點附近，具有短的探測行程且同時在探測時實現了較高的靈敏度。
[0007]該任務通過具有權利要求1所述特征的前述類型的裝置且通過具有權利要求14所述特征的方法完成。
[0008]根據本發明的裝置和方法的有利的設計方案能由從屬權利要求得到。
[0009]根據本發明的方法以如下認識為出發點:根據制動行程來適配用于檢測廢料、零件、其它異物或在工具安裝高度上的錯誤調節的探測行程，并且探測功能直接在精密切削頭的壓板中實現，從而能取消單獨的探測臺。這一點以如下方式實現:頂板具有液壓夾緊部件和液壓引導部件，所述液壓夾緊部件用于保持以懸置方式布置在頂板上的更換板，而所述液壓引導部件用于引導所述更換板，所述更換板在下部終端位置中以相對于頂板無作用力的方式被保持而在上部終端位置中根據沖裁網格從環齒壓板的退出操作而能與頂板力鎖合地連接并且能被再次釋放，其中，更換板能通過挺桿的運動而從下部終端位置轉移至上部終端位置并能在重力作用下從上部終端位置轉移至下部終端位置；在頂板與更換板之間設有與驅動裝置的制動行程相匹配的探測距離，為所述探測距離分配有布置在環齒壓板中的探測裝置，該探測裝置通過布置在頂板中的傳感器而當布置在更換板中的壓板在時間上提早運動時向計算器發出一信號用以使驅動裝置停止并切斷液壓系統。
[0010]根據本發明的一種優選設計方案，液壓夾緊部件通過分別在頂板中設置的獨立通道連接到共同的輸入線路，該輸入線路通過由計算器操控的閥與精密切削頭的液壓系統連接用以使在頂板與更換板之間的力鎖合起作用或被釋放。通過使用在每個沖裁過程中夾緊再松開的液壓夾緊部件可以省去根據現有技術的液壓探測活塞。液壓夾緊部件例如是單側作用的缸體/一體缸組，所述缸體具有與探測距離匹配的行程以及270巴的夾緊壓力。
[0011]按照根據本發明的裝置的另一個優選設計方案，液壓引導部件通過在頂板中獨立設置的通道連接到共同的輸入線路，該輸入線路經一由計算器操控的、用于打開和關閉的閥與精密切削頭的液壓系統的低壓線路連接。為了在頂板上接納和引導的更換板，更換板具有導向部件用以在向上部終端位置的空行程中和在返回下部終端位置時使更換板沿X方向和V方向穩定。通過這種設計簡單地保證了，在空行程中更換板不會沿側向滑動。具有約60巴的運行壓力和相對于探測距離明顯更大的行程距離的旋入缸被證明適合作為液壓引導部件，從而隨時保證對更換板的引導。
[0012]此外有利的是，更換板包括夾層構造，更換板上部件由鋼制成、下部件由鋁制成，其中所述上部件具有槽，所述頂板的夾緊部件接合在所述槽中，而下部件具有用于固定工具上部件的槽。夾層構造實現了在用于夾緊過程的上部件的高強度和穩定性的同時輕質的結構方式。
[0013]在本發明的另一個有利的設計方案中，環齒壓板具有與升降軸線平行布置的接納室，所述接納室用于接納在彈簧力作用下的探測銷，該探測銷的頭部貼靠在更換板的壓板上，該探測銷在空行程中跟隨更換板的運動，該探測銷在其腳部上帶有測量盤以檢測更換板的運動和環齒壓板的運動，為所述測量盤分配有布置在頂板的水平的凹部中的傳感器，所述傳感器檢測由更換板產生的、向更換板的上部終端位置進行的測量盤升降運動，當在測量盤與傳感器之間達到與上部終端位置相對應的距離尺寸時，傳感器向計算器發出信號從而通過操控閥接通來自液壓系統的高壓、進而借助于所述夾緊部件的夾緊在頂板與更換板之間建立力鎖合，其中，一旦測量盤由于退出過程在其返回運動中再次達到距離尺寸時，通過將傳感器的信號發送至計算器以切斷液壓系統而使在頂板與更換板之間的力鎖合被釋放。
[0014]在本發明的有利的另一個實施方案中，使用無接觸式位移傳感器，優選具有4.的測量范圍的感應式距離傳感器，該距離傳感器檢測測量盤的位置，該測量盤在其至上部終端位置的空行程中以及在其返回運動中對應于更換板的位置。當然，本發明還包括其它無接觸式的位移傳感器，例如電容式傳感器、磁致伸縮式傳感器、共焦-色差傳感器或渦流傳感器。
[0015]按照根據本發明的裝置的另一個優選設計方案，在精密切削頭的頭部中形成用于主缸的壓力室，所述壓力室通過頭部上的連接件以及輸入線路與液壓系統的高壓線路連接，其中壓力室通過位于輸入線路中的、由計算器操控的閥而能被加載預載壓力且能被切換以進行卸載。
[0016]在本發明的另一個優選的設計方案中，第一壓力室和/或第二壓力室用于產生環齒力，第一壓力室和第二壓力室用于產生退出力，其中，用于環齒力和退出力的壓力室分別通過在主缸中軸向布置的通道以及輸入線路各經一個由計算器操控的閥與液壓系統連接。
[0017]在根據本發明的裝置的另一個優選設計方案中，配屬于環齒活塞的壓力室位于主缸的壓力室下方，從而實現了頭部的緊湊結構方式。
[0018]此外有利的是，通過引導銷使所述頂板以不能轉動而能軸向移動的方式布置，所述引導銷在頭部的孔中以與升降軸線軸向平行的方式被引導。
[0019]所述任務還如此實現:在頂板與在頂板上以無作用力的方式引導的更換板之間設定一與驅動裝置的制動行程相匹配的探測距離，所述探測距離的改變通過布置在更換板中的壓板的與挺桿相關的在時間上提早的運動而由探測裝置以及傳感器檢測出，所述探測距離的改變被轉換為一信號并被傳遞至計算器用以立即停止驅動裝置和切斷液壓系統。
[0020]根據本發明的方法尤其以如下優選的步驟進行:
[0021]通過一探測裝置檢測出環齒壓板在下部終端止擋部中的位置，并在計算器中將該位置標定為零點；該探測裝置包括在彈簧力作用下的探測銷、傳感器和測量盤；
[0022]4使包含壓板的更換板與支撐環齒壓板的頂板耦聯，將探測銷壓到壓板上，通過測量盤檢測該位置作為更換板的下部終端位置并傳輸該位置至計算器作為比較位置；
[0023]0)通過曲柄機構的挺桿使更換板執行從下部終端位置至貼靠頂板的上部終端位置的抬升運動；
[0024](1)在更換板的抬升運動期間通過測量盤檢測壓板的抬升位置，如果計算器對由探測裝置確定的實際位置與根據步驟4的比較位置進行比較而確定壓板提早運動，便切斷驅動裝置和液壓系統；
[0025]6)通過測量盤檢測更換板的上部終端位置，如果并沒有由測量盤確定出壓板提早運動，則向計算器輸出一信號用以向頂板的液壓夾緊部件接通液壓系統；
[0026]通過頂板上的液壓夾緊部件借助于來自液壓系統的保持壓力在上部終端位置中在頂板與更換板之間建立力鎖合，并朝向上止點推壓環齒壓板以退出沖裁網格/引線框架；
[0027]0對環齒活塞加載壓力以使沖裁網格帶同環齒壓板朝向下止點退出；
[0028]10使頂板和更換板一直保持在力鎖合的狀態中，直至測量盤檢測到退出過程結束并且傳感器向計算器發出用于釋放更換板的信號；
[0029]1)通過由計算器切斷液壓系統的作用在液壓夾緊部件上的壓力來釋放在頂板與更換板之間的力鎖合，在重力作用下使被釋放的更換板返回其下部終端位置，以及
[0030]如果探測裝置在步驟(1)之后沒有檢測到更換板的提早運動，則重復步驟順序0.)至(3)和 6)至 10。
[0031]在根據本發明的方法的另一個優選的設計方案中，用于環齒活塞的預載壓力被調節至約60?270巴的高壓。
[0032]此外，在優選的設計方案中，根據本發明的方法還設計了:
[0033]-退出壓力〈？2、？3〉被調節至約60巴的低壓；
[0034]-用于夾緊部件的保持壓力所產生的保持力明顯高于退出力；
[0035]-用于更換板的引導部件的壓力被調節至約60巴的低壓。
[0036]參考附圖由下文的描述得到本發明的其它優點和細節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]下面參考實施例進一步描述本發明。附圖示出:
[0038]圖1以透視圖示出壓力機，該壓力機具有安裝在壓力機的頭部中的根據本發明的裝置；
[0039]圖23和26以局部透視圖示出壓力機腳部處的挺桿機構和驅動裝置；
[0040]圖3以透視剖視圖示出處于無力懸置狀態中的根據本發明的裝置；
[0041]圖4以透視圖示出根據本發明的裝置；
[0042]圖53以透視仰視圖示出頂板；
[0043]圖56示意性示出在連接狀態中的液壓夾緊部件；
[0044]圖5^示意性示出在連接狀態中的液壓引導部件；
[0045]圖6以透視俯視圖示出更換板；以及
[0046]圖仏至7(3以剖視圖示出在下終端位置和上終端位置中以及在退出過程中的探測/傳感器組件。
【具體實施方式】
[0047]圖1、23和26以透視圖示出精密切削壓力機1，其具有挺桿2和經改進的曲柄機構3，該曲柄機構由驅動裝置4驅動。挺桿2帶有一臺板5并朝向壓力機1的頭部6沿升降軸線撤進行抬升運動。在壓力機的頭部6中設有精密切削頭8，該精密切削頭布置為與升降軸線撤對準。頭部6與壓力機機架9借助于夾緊栓7力鎖合地連接。驅動裝置4如此設計:其以恒定的馬達轉速、可變的馬達轉速或伴隨著短制動行程以交替的旋轉方向工作，該制動行程是用于立即停止的條件，該立即停止用于保護工具不被破壞。對例如在此使用的轉矩馬達來說，驅動裝置的制動行程在2皿的范圍內。單側的擺動行程還實現了，在工具打開時有針對性地停住驅動裝置且自由選擇工具的開度，從而提高在工具退出時的安全性。
[0048]圖3和4示出根據本發明的裝置，其集成在精密切削頭8中。根據本發明的裝置包括屬于精乾'切削頭8的王缸10、環齒活塞11、在端側固定在王缸10上的頂板12，其中王缸在頭部6中軸向可移動地且可鎖定地被引導，該環齒活塞又以能沿升降軸線撤軸向移動的方式布置在主缸10中，所述頂板保持在頭部6上并能通過可插入頭部6中的引導銷13與升降軸線撤共軸地同主缸10 —起軸向移動。環齒活塞11支撐在環齒銷14上，環齒銷布置為與升降軸線撤共軸。環齒銷14接合頂板12，支承在環齒壓板15上，所述環齒壓板通過環齒保持圈16固定在頂板12上。在頭部6中為主缸10分配了壓力室17，該壓力室通過布置在頭部6中的通道18通過連接件19、輸入線路20和可控的閥21與液壓系統23的壓力線路22連接以把液壓預載壓力？1施加在主缸10上。在主缸10上的沖裁過程中起作用的預載壓力？1例如為270巴。為了移置主缸10，通過關閉閥21為壓力室17卸載，而主缸10被液壓地提升。該移置過程對應于現有技術且因此不必贅述。環齒活塞11、環齒銷14和環齒壓板15共同形成了一力鎖合的、能向01(上止點)或口 1(下止點)方向軸向移動的機構，該機構在工具處提供了切削和/或成型所必需的環齒力。環齒力的調節通過閥27和/或34為壓力室25和/或32供給液壓油進行，其壓力通過比例限壓閥73預先給定，該比例限壓閥通過控制線路74與計算器36連接。退出力通過壓力室25和32產生。比例限壓閥73通過線路75與儲油器76連接以在環齒活塞11擠壓時引出被擠出的液壓油。壓力室25和/或32 —直被加載壓力，直至達到由計算器36在比例限壓閥73上給定的壓力。這時閥27和34便被置于關閉的中央位置。在擠壓時液壓油通過比例限壓閥31流入儲油器76中，其中在比例限壓閥73處保持通過計算器36設定的壓力。一旦環齒活塞11達到了上止點01，則打開閥27和34。在退出時，閥27和34處于壓力位置中且環齒活塞11通過壓力？2和？3被壓回其初始位置。在該例子中，閥27和34構造為比例位移閥。在壓力室29和32中產生的退出壓力？2和？3例如為60巴。
[0049]如圖4所示，主缸10在其腳側朝向頂板12的端部處具有用于軸向對準地接納環齒活塞11的接納室24。接納室24在環齒活塞11上方形成了第一壓力室25，該壓力室通過在主缸10中與升降軸線撤共軸延伸的通道26以及輸入線路28通過可控的閥27與液壓系統23的高壓線路22連接，用以對環齒活塞11施加環齒活塞壓力？2和/或？3。環齒活塞11在其背面具有沉降部/凹凸結構(仙8的皿8) 69，其確保:在環齒活塞11抵靠在壓力室25的壁部上時隨時都有液壓油保留在壓力室25中且環齒活塞11朝向口I的運動可以被無延遲地觸發。為了限制環齒活塞11朝向VI的升降運動，在頂板12上形成了突出部70。此外，主缸10的接納室24具有背離升降軸線撤指向的突出部30，該突出部與在環齒活塞11上的突出部31相對應。接納室24的內壁29上的突出部30和環齒活塞11上的突出部31限定了第二壓力室32，其位于壓力室25下方，該壓力室25通過位于主缸10中的通道33和可控的閥34通過液壓系統23的壓力線路供給從而對環齒活塞11施加在壓力室32中產生的環齒力和退出力。
[0050]在頂板12上借助于引導銷433和436懸置地保持一更換板48。在更換板48的上部件52中插置有配屬于環齒壓板15的壓板71，而在下部件53中插置有嵌環72 (也參見圖4和6)。壓板71和環齒壓板15 —起形成了一可豎直移動的機構。
[0051]現有參考圖4連同放大示出頂板12的圖如至匕頂板12設計為長方體，在其角部區域37中分別集成有液壓夾緊部件38^381^380和38(1。液壓夾緊部件38^381^38(:和38(1由可單側可加的缸體39組成，該缸體通過分別設置在頂板12中的通道40經共同的輸入線路41和由計算器36操控的閥42連接到液壓系統23的高壓線路32。由此確保:所有缸體38^381^380和38(1能夠同時被加載高壓或者卸載高壓(參見圖5幻。在此選擇夾緊力以使之明顯大于退出力。除了液壓夾緊部件外，頂板12還具有液壓引導銷433和43比液壓引導銷布置成沿直徑彼此對置且距中央距離相同。這樣實現了，進行頂板12的精確地對中。液壓引導機構433和436由旋入缸44組成，其和液壓夾緊部件一樣通過布置在頂板12中的通道45經共同的輸入線路46和由計算器36操控的閥47連接到液壓系統23的壓力線路35上以接通或斷開壓力(參見圖50。在頂板12上用于引導和對中的液壓壓力？5例如為60巴。
[0052]圖6結合圖3以放大透視圖示出了更換板48。更換板48以不施加力的方式懸置在頂板12上、與頂板12相距一探測距離50并被保持在下終端位置49中，通過液壓引導部件433和436在頂板12上對中地被引導。頂板12和更換板48之間的探測距離50取決于驅動裝置的特性，尤其是驅動裝置4的制動行程。在該例子中，探測距離50為2毫米。為了使更換板48在頂板12上對中，更換板48具有引導孔51，其位置和尺寸與引導部件43^！和436的位置和尺寸一致，從而頂板12的旋入缸44在更換板48的升降運動中能接合在更換板的引導孔51中。更換板48夾層式地由鋼質上部件52和鋁質下部件53組成。在上部件52的朝向頂板12的一側上分別與夾緊部件3?和3?或38。和38(1對準地設有槽54，所述槽用于接納夾緊部件3?至38(1的夾緊栓55。下部件53同樣在其背離頂板12的一側上具有相應的槽56，所述槽用于固定未進一步示出的工具上部件。
[0053]由圖3和4可見，更換板48處于以無力作用的方式懸置的下安裝位置49中，且定義了在頂板12和更換板48之間的探測距離50，該探測距離對應于驅動裝置4的制動行程。通過驅動裝置4由曲柄機構3運動的挺桿2在其朝向01的運動中到達更換板48并使更換板到達頂板12，從而夾緊部件3?至38(1接合在槽54中，當通過隨后將詳細描述的探測銷57連同傳感器58產生一信號時，通過所接通的液壓系統23高壓？4能通過使夾緊栓55夾緊而在頂板12和更換板48之間建立力鎖合的連接，所述信號被傳輸至計算器36以向閥42輸出一用于接通來自液壓系統23的高壓的控制指令。更換板48隨后到達其上終端位置59且在關閉的工具中開始切削和/或成型加工操作。
[0054]圖仏至7(3示出傳感器57和探測銷58在頂板12中的布置，其中分別示出的是在探測過程之前在下部安裝位置49中的狀態、在上部安裝位置59中在精密切削/成型加工開始時以及在環齒壓板15推出開始時的狀態、以及在精密切削/成型加工結束且環齒壓板已被推出的情況下的狀態。環齒壓板15具有與升降軸線皿共軸布置的接納室60，在該接納室中探測銷57由容納套61保持且由引導套62軸向引導。探測銷57支撐在一保持在接納室60中的壓力彈簧63上，該壓力彈簧使探測銷57的頭部64與更換板48的壓板71保持限定的探測距離50。在該例子中，探測距離50為探測銷57在其與頭部64對置的腳部65處帶有測量盤66，其中腳部65和測量盤66到達頂板12的、沿接納室60的豎直線布置的接納室67中。該接納室67的尺寸如此確定，即探測銷57的測量盤66能跟隨壓板71的豎直運動。為測量盤66分配有傳感器58，該傳感器在水平位置位于頂板12的凹部68中且固定在相對于測量盤66的標定的測量位置中。傳感器58設計為位移測量傳感器，例如為感應式距離傳感器，且與計算器36連接，該計算器處理傳感器58的信號并操控液壓系統23的相應的閥(參見圖74。如果傳感器58檢測到壓板71相對于標定的測量位置的提早運動(其例如可能由于放置的沖裁部件或工具安裝高度的錯誤調整而引起)，則傳感器向計算器36發出信號，計算器使得驅動裝置4立即停止。圖76示出了頂板12和更換板48之間的力鎖合的狀態。探測銷57逆壓力彈簧63進行了相應的豎直運動且測量盤66已經至少與傳感器58相距一探測距離50。傳感器58產生了繼續傳遞至計算器36的信號，該計算器操控相應的閥42以接通來自液壓系統23的高壓。操縱夾緊部件3?至38(1。頂板12和更換板48處于力鎖合中，該力鎖合一直保持直到退出操作結束。圖7(3示出精密切削過程結束時的情況。壓板71和環齒壓板15相應地朝向01被推壓。測量盤66跟隨探測頭64的上升運動且在此已經離開傳感器58的測量范圍。退出開始。環齒壓板15和壓板71在退出時朝向口I的運動。當環齒壓板15和壓板71再次達到圖76中示出的位置時，退出結束。在退出操作期間，環齒壓板15和壓板71朝向口I的運動，而測量盤66再次到達傳感器58的測量范圍，該傳感器又產生一信號，該信號被輸入計算器36，以便通過閥42切斷來自液壓系統23的高壓從而松開夾緊部件3?至38(1。頂板12和更換板48之間的力鎖合取消。更換板48及與該更換板耦聯的工具上部件由于其重量而在重力作用下再次運動至下部終端位置49。
[0055]液壓系統23由高壓線路22和低壓線路23^！組成，高壓線路和低壓線路由未示出的壓力源被分別加載到270巴或60巴的壓力。在壓力線路22上通過相應的可控制的閥21,27和42連接有用于主缸10的壓力室17的輸入線路20、用于環齒活塞11的壓力室25的輸入線路22以及用于液壓夾緊部件3?至38(1的輸入線路41。低壓網也屬于液壓系統23，該低壓網通過閥34和47分別與用于退出的壓力室25和32的低壓線路23^以及與引導銷433和436的輸入線路46連接。
[0056]下面詳細說明根據本發明的方法:
[0057]在頂板12與以無作用力的方式在頂板12上引導的更換板48之間設定了與驅動裝置4的制動行程匹配的探測距離4，該探測距離的改變由于與挺桿相關的在時間上提早的更換板48運動而由傳感器58檢測出，轉換為信號并繼續傳導至計算器56以用于立即停止驅動裝置4和切斷液壓系統23。
[0058]所述方法進程如下:
[0059]4通過一探測裝置檢測出環齒壓板15在下部終端止擋部4如中的位置，并在計算器36中將該位置標定為零點；該探測裝置包括在彈簧力作用下的探測銷57、傳感器58和測量盤66 ；
[0060]幻使包含壓板71的更換板48與支撐環齒壓板15的頂板12耦聯，將探測銷57壓到壓板71上，通過測量盤66檢測該位置作為更換板48的下部終端位置49并將該位置傳輸至計算器36作為比較位置；
[0061]0)通過曲柄機構3的挺桿2使更換板48執行由下部終端位置49至貼靠頂板12的上部終端位置59的抬升運動；
[0062](1)在更換板的抬升運動期間通過測量盤66檢測壓板71的抬升位置，如果計算器36對由探測裝置確定的實際位置與根據步驟4的比較位置進行比較而確定壓板71提早運動，便切斷驅動裝置4和液壓系統；
[0063]6)通過測量盤66檢測更換板48的上部終端位置59，如果并沒有由測量盤66確定出壓板71提早運動，則向計算器36輸出一信號用以為頂板12的液壓夾緊部件3?至38(1接通液壓系統23 ；
[0064]在頂板12處通過液壓夾緊部件383至38(1借助于來自液壓系統23的保持壓力？4在上部終端位置59中在頂板12與更換板48之間建立力鎖合，并朝向01推壓環齒壓板15 ；
[0065]邑)朝向III對環齒壓板15加載壓力以退出沖裁網格/引線框架；
[0066]卜)使頂板12和更換板48—直保持在力鎖合的狀態中，直至測量盤66檢測到退出過程結束并且傳感器58向計算器36發出用于釋放更換板48的信號；
[0067]1)通過由計算器36切斷液壓系統23的作用在液壓夾緊部件3?至38(1上的壓力來釋放在頂板12與更換板48之間的力鎖合，在重力作用下使被釋放的更換板48返回其下部終端位置49，以及
[0068]1如果探測裝置在步驟(1)之后沒有檢測到更換板48的提早運動，則重復步驟順序已)至0)和6)至10。
[0069]如果檢測到更換板48的提早運動，則進行快速切斷，也就是說立即停止壓力機。一旦在工具中存在沖裁廢料、零件或其它異物，則始終觸發立即停止，因為這會導致探測距離50的提早改變。
[0070]附圖標記列表
[0071]1精密切削壓力機
[0072]2 挺桿
[0073]3曲柄機構
[0074]4驅動裝置
[0075]5 臺板
[0076]6 頭部
[0077]7夾緊栓
[0078]8精密切削頭
[0079]9壓力機機架
[0080]10 主缸
[0081]11環齒活塞
[0082]12 頂板
[0083]13引導銷
[0084]14環齒銷
[0085]15環齒壓板
[0086]16環齒保持環
[0087]17用于主缸10的壓力室
[0088]18頭部6中的通道
[0089]19連接件
[0090]20用于壓力室17的輸入線路
[0091]21用于壓力室17的閥
[0092]22高壓線路
[0093]23液壓系統-高壓線路
[0094]23?液壓系統-低壓線路
[0095]24用于10中的11的接納室
[0096]25用于11的第一壓力室
[0097]26用于25的通道
[0098]27用于25的可控閥
[0099]28用于25的輸入線路
[0100]29 24 的內壁
[0101]30 29上的突出部
[0102]31 11上的突出部
[0103]32用于11的第二壓力室
[0104]33用于32的通道
[0105]34用于32的閥
[0106]35壓力線路
[0107]36計算器
[0108]37 12的角部區域
[0109]38a、38b、38c、38d 液壓夾緊部件
[0110]39 缸體
[0111]40 12中用于39的通道
[0112]41用于38a至38d的輸入線路
[0113]42 41 中的閥
[0114]43a、43b 引導銷
[0115]44旋入缸
[0116]45 12中用于44的通道
[0117]46用于44的輸入線路
[0118]47 46中用于44的閥
[0119]48更換板
[0120]49更換板的下部終端位置
[0121]49a環齒壓板的下部終端止擋部
[0122]50探測距離
[0123]51 48中的引導孔
[0124]52 48的上部件
[0125]53 48的下部件
[0126]54 52中用于12的槽
[0127]55 38a至38d的夾緊栓
[0128]56用于工具固定的槽
[0129]57探測銷
[0130]58傳感器
[0131]59 48的上部終端位置
[0132]60 15中的接納室
[0133]61容納套
[0134]62引導套
[0135]63壓力彈簧
[0136]64探測銷的頭部
[0137]65探測銷的腳部
[0138]66測量盤
[0139]67用于57的12中的接納室
[0140]68用于58的水平凹部
[0141]69 11上的沉降部
[0142]70 12上的突出部
[0143]71 52中的壓板
[0144]72 53的嵌入環
[0145]73比例限壓閥
[0146]74用于73的控制線路
[0147]75 線路
[0148]76儲油器
[0149]HA I的升降軸線
[0150]Pl預載壓力
[0151]P2和/或P3環齒活塞壓力
[0152]P2和P3退出壓力
[0153]P4保持壓力
[0154]P5引導壓力
【權利要求】
1.一種用于在壓力機(I)中進行精密切削和/或成型加工時避免工具被破壞的裝置，所述壓力機具有挺桿(2)和精密切削頭(8)，該挺桿通過驅動裝置(4)驅動并在上止點與下止點之間執行升降運動，所述精密切削頭布置在挺桿(2)上方，該精密切削頭包括主缸(10)，在所述主缸中接納有位于升降軸線(HA)上的環齒活塞(11)，為該環齒活塞分配有多個與升降軸線(HA)同軸地布置的環齒壓力銷(14)，該環齒壓力銷在固定在主缸(10)上的頂板(12)中被軸向引導且支撐在配設給頂板(12)的環齒壓板(15)上，所述環齒壓板與環齒活塞(11)和環齒壓力銷(41) 一起形成用于切削操作、成型加工操作和退出操作的軸向可動機構，其中精密切削頭(8)經由能由計算器(36)操控的閥(21、27、34、42)與液壓系統(23)連接用以產生作用于工具的壓力，其特征在于，所述頂板(12)具有液壓夾緊部件(38a至38d)和液壓引導部件(43a、43b)，所述液壓夾緊部件用于保持以懸置方式布置在頂板(12)上的更換板(48)，而所述液壓引導部件用于引導所述更換板(48)，所述更換板在下部終端位置(49)中以相對于頂板(12)無作用力的方式被保持而在上部終端位置(59)中根據沖裁網格從環齒壓板(15)的退出操作而能與頂板(12)力鎖合地連接并且能被再次釋放，其中，更換板(48)能通過挺桿(2)的運動而從下部終端位置(49)轉移至上部終端位置(59)并能在重力作用下從上部終端位置(59)轉移至下部終端位置(49);在頂板(12)與更換板(48)之間設有與驅動裝置(4)的制動行程相匹配的探測距離(50)，為所述探測距離分配有布置在環齒壓板(15)中的探測裝置(57、66)，該探測裝置通過布置在頂板(12)中的傳感器(58)而當布置在更換板(48)中的壓板(71)在時間上提早運動時向計算器(36)發出一信號用以使驅動裝置(4)停止并切斷液壓系統(23)。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，液壓夾緊部件(38a至38d)通過分別在頂板(12)中設置的獨立通道(40)連接到共同的輸入線路(41)，該輸入線路通過由計算器(36)操控的閥(42)與精密切削頭(8)的液壓系統(23)連接用以使在頂板(12)與更換板(48)之間的力鎖合被建立或被釋放。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述液壓夾緊部件(38a至38d)是單側作用的缸體(39)，所述缸體具有與探測距離(50)匹配的行程。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，液壓引導部件(43a、43b)通過在頂板(12)中獨立設置的通道(45)連接到共同的輸入線路(46)，該輸入線路經一由計算器(36)操控的、用于打開和關閉的閥(47)與精密切削頭⑶的液壓系統(23)的低壓線路(35)連接。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，為了接納和引導布置在頂板(12)上的引導部件(43a、43b)，更換板(48)具有引導孔(51)用以在向上部終端位置(59)的空行程中和在返回下部終端位置(49)時穩定所述更換板(48)。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述液壓引導部件(43a、43b)是旋入缸(44)，該旋入缸的行程距離明顯大于探測距離。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，更換板(48)包括夾層構造，該夾層構造的上部件(52)由鋼制成、下部件(53)由鋁制成，其中所述上部件(52)具有槽(54)，所述頂板(12)的夾緊部件(38a至38d)接合在所述槽中，而下部件(53)具有用于固定工具上部件的槽(56)。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述環齒壓板(15)具有與升降軸線(HA)平行布置的接納室(60)，所述接納室用于接納在彈簧力作用下的探測銷(57)，該探測銷的頭部￠4)貼靠在更換板(48)的壓板(71)上，該探測銷在空行程中跟隨更換板(48)的運動，該探測銷在其腳部￠4)上帶有測量盤￠6)以檢測更換板(48)的運動和環齒壓板(15)的運動，為所述測量盤分配有布置在頂板(12)的水平的凹部￠8)中的傳感器(58)，所述傳感器檢測由更換板(48)產生的、向更換板(48)的上部終端位置(59)進行的測量盤￠6)抬升運動，當在測量盤￠6)與傳感器(58)之間達到與上部終端位置(59)相對應的距離尺寸時，傳感器向計算器(36)發出信號從而通過操控閥(42)接通來自液壓系統(23)的高壓、進而借助于所述夾緊部件(38a至38d)的夾緊在頂板(12)與更換板(48)之間建立力鎖合，其中，一旦測量盤(66)由于退出過程在其返回運動中再次達到距離尺寸時，通過將傳感器(58)的信號發送至計算器(36)以切斷液壓系統(23)而使在頂板(12)與更換板(48)之間的力鎖合被釋放。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述傳感器(58)是無接觸式位移傳感器，尤其是感應式距離傳感器。
10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在精密切削頭(8)的頭部(6)中形成用于主缸(10)的壓力室(17)，所述壓力室通過頭部(6)上的連接件(19)以及輸入線路(20)與液壓系統(23)的高壓線路(22)連接，其中壓力室(17)通過位于輸入線路(20)中的、由計算器(36)操控的閥(21)而能被加載預載壓力且能被切換以進行卸載。
11.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，第一壓力室(25)和/或第二壓力室(32)用于產生環齒力，第一壓力室(25)和第二壓力室(32)用于產生退出力，其中，用于環齒力和退出力的壓力室(25、32)分別通過在主缸(10)中軸向布置的通道(26、33)以及輸入線路(28)各經一個由計算器(36)操控的閥(27、34)與液壓系統(23)連接。
12.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，配屬于環齒活塞(11)的壓力室(25)位于主缸(10)的壓力室(17)下方。
13.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，通過引導銷(13)使所述頂板(12)以不能轉動而能軸向移動的方式布置，所述引導銷(13)在頭部(6)的孔中以與升降軸線(HA)軸向平行的方式被引導。
14.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，挺桿(2)經一修改式的曲柄機構(3)在無變速器的情況下與驅動裝置(4)連接，其中曲柄機構(3)布置在挺桿(2)下方而驅動裝置(4)在腳部側布置在壓力機機架(9)上。
15.一種用于在壓力機(I)中進行精密切削和/或成型加工時避免工具被破壞的方法，所述壓力機通過驅動裝置(4)經一修改式的曲柄機構(3)驅動且具有根據權利要求1所述的裝置，其中為了施加環齒力和退出力，在精密切削頭⑶的主缸(10)和頂板(12)中被引導的環齒活塞(11)、環齒壓力銷(14)和環齒壓板(15)被加載來自液壓系統(23)的能調節的壓力，其中各個壓力通過由計算器(36)調節的閥(21、27、34、42)進行操控，其特征在于，在頂板(12)與在頂板(12)上以無作用力的方式引導的更換板(48)之間設定一與驅動裝置(4)的制動行程相匹配的探測距離(50)，所述探測距離的改變通過布置在更換板(48)中的壓板(71)的與挺桿相關的在時間上提早的運動而由探測裝置(57、66)以及傳感器(58)檢測出，所述探測距離的改變被轉換為一信號并被傳遞至計算器(36)用以立即停止驅動裝置(4)和切斷液壓系統(23)。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于包括如下步驟: a)通過一探測裝置檢測出環齒壓板(15)在下部終端止擋部(49a)中的位置，并在計算器(36)中將該位置標定為零點；該探測裝置包括在彈簧力作用下的探測銷(57)、傳感器(58)和測量盤(66)； b)使包含壓板(71)的更換板(48)與支撐環齒壓板(15)的頂板(12)耦聯，將探測銷(57)壓到壓板(71)上，通過測量盤￠6)檢測該位置作為更換板(48)的下部終端位置(49)并傳輸該位置至計算器(36)作為比較位置； c)通過曲柄機構(3)的挺桿(2)使更換板(48)執行從下部終端位置(49)至貼靠頂板(12)的上部終端位置(59)的抬升運動； d)在更換板(48)的抬升運動期間通過測量盤￠6)檢測壓板(71)的抬升位置，如果計算器(36)對由探測裝置確定的實際位置與根據步驟b)的比較位置進行比較而確定壓板(71)提早運動，便切斷驅動裝置(4)和液壓系統； e)通過測量盤￠6)檢測更換板(48)的上部終端位置(59)，如果并沒有由測量盤(66)確定出壓板(71)提早運動，則向計算器(36)輸出一信號用以向頂板(12)的液壓夾緊部件(38a至38d)接通液壓系統(23)； f)通過頂板(12)上的液壓夾緊部件(38a至38d)借助于來自液壓系統(23)的保持壓力(P4)在上部終端位置(59)中在頂板(12)與更換板(48)之間建立力鎖合，并朝向上止點推壓環齒壓板(15)以退出沖裁網格； g)對環齒活塞(11)加載壓力以使沖裁網格帶同環齒壓板(15)朝向下止點退出； h)使頂板(12)和更換板(48)—直保持在力鎖合的狀態中，直至測量盤￠6)檢測到退出過程結束并且傳感器(58)向計算器(36)發出用于釋放更換板(48)的信號； i)通過由計算器(36)切斷液壓系統(23)的作用在液壓夾緊部件(38a至38d)上的壓力來釋放在頂板(12)與更換板(48)之間的力鎖合，使被釋放的更換板(48)在重力作用下返回其下部終端位置(49)，以及 j)如果探測裝置在步驟d)之后沒有檢測到更換板(48)的提早運動，則重復步驟順序a)至c)和e)至h)。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，利用保持壓力(P4)產生的、用于頂板(12)與更換板(48)之間的力鎖合的保持力明顯大于借助于退出壓力(P2、P3)產生的退出力。
18.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，用于環齒活塞的預載壓力被調節至約270巴的高壓，退出壓力(P2、P3)被調節至約60巴的低壓，保持壓力(P4)被調節至約270巴，引導壓力(P5)被調節至約60巴。
【文檔編號】B30B15/28GK104441755SQ201410466755
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2013年9月14日
【發明者】A·克里斯托法羅, H-R·霍尼格 申請人:法因圖爾國際控股股份公司