用于对横向加工过程进行优化的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:1288679 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于运行一种借助于驱动器来驱动的横向切割装置的横向加工辊的方法,该横向切割装置用于旋转切断可在输送方向上输送的物料带,以制备不同规格的加工过的物料带部段,所述方法具有以下步骤:-为所述物料带部段选择所希望的规格,-提供多个运动规律,用于在控制装置中控制横向加工辊的旋转运动,-根据在控制装置里提供的运动规律和/或驱动器的至少一个参数和/或使用者的至少一个预值,对于所希望的规格提供或者计算出横向加工辊的运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对横向加工过程进行优化的方法和装置,相应的计 算机程序以及相应的计算机程序产品。
技术介绍
横向加工的应用,也就是说例如借助于横向切割器旋转地切断一种材料条带的这些应用都是众所周知的。横向加工的应用或者相应的横向 加工装置的其它实例是横向封印装置、横向打孔装置和橫向冲压装置。 这里所加工的,例如切断的部段长度不必与所应用的横向加工辊子的圆周相同。通过合适的选择对黄向加工辊的运动规一举可以达到在切割 中实现一种更为典型的与材料条带同步的加工过程,并且在剩余的时间 范围里实现一种所谓平衡运动。这种平衡运动用于实现一种比所谓同步 长度更短或者更长的规格(部段长度),该同步长度相当于横向加工辊 子的圆周。横向加工辊的运动特征曲线按照规格长度和同步长度的比例关系 看起来是不同的。当规格长度小于同步长度时,横向加工辊子的旋转轴 线在平衡运动期间必须变得更快,而在相反情况下,也就是说规格长度 较大时,则变得更慢。为了实施平衡运动通常按照VDI (德国工程师协会)标准2143 "凸 轮传动的运动规律,,应用五阶多项式,或者在一定条件下也应用更高阶 的多项式。若是规格长度远远大于同步长度,例如二倍半那样大,那么横向加 工辊部分地以负的速度旋转,也就是说与所要输送和加工的,例如所要 切割的材料条带的输送方向相反,那可能是适宜的。这与一种向后运动 相同。向后运动按照规格变得越来越大,而且当规格较长的情况下在特定 时候都可能变成如此之大,以至于会使这设置在横向加工辊上的刀具又 进入到切口区里并因此在一定条件下也进入材料里。这当然要避免。在此方面,由现有技术就了解到可以阻止这种型式的反转的可能方案。通常在这里排除了所有负的速度。这样就保证了 。横向加工辊的旋转速度任何时候都具有正的符号或 者至少一个停止状态,也就是说避免了负的速度,最大限制于停止状态。 根据所希望规格的不同,根据传动技术方面的限制,例如横向加工辊的 最大速度或者最大转矩或最大加速度,可能引起不能超过最大速度。这 最大速度取决于平衡运动的所应用的运动规律。在现有技术中一次性地 测量出一种这样的最大速度,并且然后作为固定的数据表4各存入在机器控制器里或者HMI (人机界面)里。若改变了规格,那么对于通常的装置来说操作者就必须使机器速度 匹配于新规格的最大速度,这就是说,他必须在一定的条件下在所谓急 速的变换规格之前就降低机器速度,以便在新的规格时使驱动器的可能 有的界限不被超过。在这样一种情况下例如驱动器可能发出运载故障的 信号并引入一种故障反应,这种故障反应可能引起生产的中断。在更换 规格之后提高机器速度在一定条件下是可以考虑的,但对于通常的装置 来说也必须通过操作者人工来实施。按照现有技术所应用的运动规律用于实现 一 种尽可能高的加工能 力(机器速度)。这里没有顾及到能源方面的利益。在现有技术中,此外对于每一种规才各只应用了一种固定的运动规 律。最大实施转换至一种没有向后运动的运动规律。除了考虑到一种向 后运动是否允许或者不允许,可以用其它的运动规律用于加速度、最大 速度和/或损失能量的优化。绝对不实施取决于规格地转换至不同类型的 运动规律,例如五阶多项式、七阶多项式、〗多改的正弦曲线,{奮改的加速度梯形等等。对于通常的装置或方法来说,此外并不对驱动系统的加工部位或切 割部位处的所实现的精度进行监测。尤其是在较高速度时或较高的动态 平衡运动时可能出现滑移距离(在位置实际值与位置名义值之间的偏 差),这滑移距离降低了加工精度。尤其是在传统的装置或方法时认为不利的是平衡运动总是作为同 样的运动规律进行计算。因此几乎不能实现例如关于最大速度或者能耗 的优化。按照现有技术并不采用横向加工辊的反转,这是因为无论如何都应 该避免加工元件,例如切割刀具向后进入到材料里。由于并没有充分利用这些反转的可能方案,因此没有使驱动器在针对可实现的最大速度 或能耗方面最佳地运行。类似情况是辊子速度的界限是大于或等于零的 值。此外如果变换规格,那么在传统的装置中这新的,匹配于所要实现 的规格的最大速度不能自动化地进行计算。这造成费事的测量运行并将 固定的特性曲线存入在控制器里。总之可以确定对于没达到最大驱动器转矩的规格来说,就不能实 现能耗的优化。
技术实现思路
采用本专利技术力求用于克服上述缺点,这就是说可以实现最大驱动器 转矩的充分利用,这尤其是在能耗优化的条件下。因此本专利技术建议了一种具有权利要求1的特征的方法。用这按照本专利技术的方法可以实现对横向加工装置的通过能力的优 化,其中尤其是通过预先计算求出可以达到的机器速度,可以选择损失 最优的曲线用于节能。此外用这按照本专利技术的方法可以实现高的加工精 度。通过对传动极限的认识了解,例如最大速度、最大加速度或者也包 括热极限,可以预先计算出最大可达到的机器速度或材料条带速度。按照本专利技术的方法的有利设计方案可见从属权利要求所述。特别优选地使这方法用于运行横向切割装置、横向封印装置、横向 打孔装置或者橫向冲压装置的横向切割辊、横向封印辊、横向打孔辊或 者横向冲压辊。在这些型式的装置中相应地制备出切割的、封印的、打 孔的或沖压的物料带部段。优选在计算许可的最大物料带速度时,所给入的驱动器参数包括 最大驱动器转矩或马达转矩、最大驱动器温度或马达温度、最大驱动器 转速或马达转速、估计的所出现的加工力和机械条件,例如惯性矩或机 才成传动比。此外可以尤其是在线地对机器的速度进行监测,这通过对热持续功 率极限,例如马达温度或者驱动调节设备的温度进行分析处理而实现, 并因此在一定条件下可以实现切割功率的优化。尤其是这取决于物料带 材料的切割转矩,在现有技术中有时不能准确地加以说明,因此这个方面,可以通过在线监测来优化并在一定条件下被获悉用于以后相同的或 者类似的生产。所谓在线监测尤其是通过与计算出的模型相比较在过程 之中进行的监测。 .一种这样型式的在线计算或在线监测即使当所要应用的取决于规 格的运动规律或对应的算法有变化时也可以继续应用。这不需要在整个 规格范围里进行复杂费钱的测量运行。生产率可以根据最大可以表示出 的机器速度进行优化,此外还可以考虑马达和/或驱动调节设备的热模型 进行动态方面的分析。按照本专利技术,尤其是可以在变换规格时,使当前的机器速度匹配于 用于新规格的新的最大机器速度。在现有技术中,这通过HMI (通过机器操作者的输入)使机器速度 进行匹配来实施。如果最大机器速度由于一种按照本专利技术的计算或者提供(存入的特 性曲线)而已知了的话,那么在变换规格时就可以以自动化的方式由控 制装置以适合的方式使机器速度降低和/或提高。这时尤其适宜的是在变 换规格之前降低机器速度,或者紧接着规格变换提高机器速度。若最大机器速度通过热极限,例如马达或者驱动调节设备的最大持 续电流负载来限制,那么即使在变换规格之后也可以降低机器速度,只 要一起考虑到了热特性。同时允许短时间地使机器速度超过持久许可的 最大速度,只要不超过热极限。因此减少了使用者在变换规格时的输入操作。此外这还可以通过热 优化实现生产率的优化,也就是说最大机器速度的优化。尤其是对于希望有较长规格的情况,也就是说规格比横向加工辊的 圆周更长,不再通过驱动系统来限制最大机器速度,而通本文档来自技高网
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【技术保护点】
运行一种借助于驱动器来驱动的横向切割装置的横向加工辊的方法,用于旋转切断可在输送方向上输送的物料带,以制备不同规格的加工过的物料带部段,所述方法具有以下步骤: -为所述物料带部段选择所希望的规格, -提供多个运动规律,用于在控制装置中控制横向加工辊的旋转运动, -根据在控制装置里提供的运动规律和/或驱动器的至少一个参数和/或使用者的至少一个预值,对于所希望的规格提供或者计算出横向加工辊的运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:S埃里尔T伊利格C法尔巴赫S舒尔茨
申请(专利权)人:罗伯特博世有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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