用于折弯零件的生产的方法和设备技术

一种用于通过长工件（尤其是线材或管材）的二维或三维的折弯来生产折弯零件的方法。其中，在折弯过程中，通过由控制装置数字控制的折弯机的机器轴的运动的协调激励，通过一次或多次进给操作，使工件的至少一部分移动到折弯工具的接合区域中的初始位置，并且借助于折弯工具在至少一个折弯操作中的折弯，来成形所述工件的至少一部分。机器轴的运动在每种情况下根据由折弯机的控制装置可预先确定的运动曲线产生，并且包括至少一个振荡相关运动，所述至少一个振荡相关运动导致折弯零件的自由端部分的振荡。在振荡相关运动期间，在至少一个补偿时间段内，机器轴产生补偿运动，所述补偿运动降低振荡的产生和/或阻尼振荡。

【技术实现步骤摘要】

根据权利要求1的前序部分，本专利技术涉及一种通过长形工件尤其是线材或管材的二维或三维的折弯来生产折弯(bend)零件的方法，且根据权利要求11的前序部分，本专利技术还涉及一种适于执行所述方法的设备。
技术介绍
在借助于数字控制的折弯机的二维或多维折弯零件的自动化生产中，借助于控制装置，以协调的方式激励折弯机的机器轴(axis)的运动，以便通过塑性成形在工件(例如线材、管材、导管或棒材)上形成一处或多处永久的折弯。在这种情况下，在折弯过程中，通过一次或多次进给操作，例如牵拉、定位和/或定向，工件的至少一部分移动进入折弯工具的接合区域内的初始位置，并借助于折弯工具在至少一次折弯操作中成形。如果在折弯操作中进行了折弯，则有时已经折弯过一次或多于一次的折弯零件的自由端被引导至折弯工具例如固定的折弯心轴的一部分的周围。然而，尤其在折弯操作期间，有时还在工件的定位期间和/或折弯平面的改变的事件中，工件的自由端部分可能容易产生运动和加速度，这可能导致自由端部分的振荡。当在折弯过程中产生工件的自由端部分的振荡运动时，该效应有时称作“鞭梢效应”。鞭梢效应通常对生产率具有不利影响。振荡运动甚至可能在折弯零件上造成不期望的塑性变形。在该情况下，工件的尺寸、长度，且因此工件的质量或质量惯性及其刚度，对不期望的振荡运动的程度和属性具有决定性的影响。通常，如果折弯零件的振荡问题出现或预期将出现，则在振荡关键运动的事件中将机器轴的速度和/或加速度降低到一定程度，使得振荡仅升高到非干扰程度，或理想地不再升高。然而，因为零件折弯得更加缓慢，则限制起因的该方法对生产率具有不利影响。 备选地或附加地，有时在单独运动之间已计划了稳定的次数，使得在执行制造过程的后续工步前，折弯零件的已经完成的部分的振荡可减弱到可接受的值。对影响振荡行为的这些可能性建立在使用者的知识和能力的基础之上，并假定相当有经验的机器操作人员。在所有情况下，折弯机的生产率均受这些措施的限制，且因此最终增加折弯零件的生产成本。此外，经常利用台面或其它支承元件，限制振荡的自由度和/或通过摩擦阻尼振荡。然而，这些措施在机械方面要求附加的费用，并且经常以所不期望的方式限制折弯间隙。另外，这些解决方案通常用于特定的折弯零件，且必须针对各折弯零件或一组折弯零件重新开发。结果，也将增加折弯零件的生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供用于生产折弯零件的方法和设备，相比于传统的方法和设备，在该方法和设备中显著地降低折弯零件上的振荡运动的不利影响。尤其是，提高了折弯机或折弯过程的生产率。为实现该目的，本专利技术提供具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求11的特征的设备。有利的改进在从属权利要求中指出。所有权利要求的文字通过引用而成为说明书的内容。为制造折弯零件，使用数字控制的设备，其具有多个机器轴，该机器轴的运动借助于计算机辅助控制装置而控制。在本申请中，这样的设备还称作CNC折弯机或简单地称作折弯机。机器轴包括至少一个驱动器，例如电机。驱动器驱动机器轴的以可运动的方式而安装的部分，例如，在旋转地安装的部分上的可线性运动的滑动件。通过驱动器的协调激励或机器轴的运动，借助于一个或多个进给操作，在折弯过程中工件的至少一部分移动到在折弯工具的接合区域中的初始位置，并且借助于折弯工具通过在至少一个折弯操作中的折弯而成形。尤其为，进给操作包括工件的牵拉、定位和定向。在这种情况下，在此处，术语“牵拉”表示工件与未折弯工件的部分的纵向轴线平行的线性进给运动，例如，为了在折弯工具的方向上传送未折弯工件的部分。通常，“定位”同样借助于线性机器轴而实现，该线性机器轴包括工件的横向运动，尤其为垂直于仍未折弯工件部分的纵向轴线。在“定向”中，工件通常绕所夹持(chucked)的、还没有折弯的工件部分的纵向轴线而旋转，以使得相关机器轴是旋转轴(旋转的轴)。尤其为，在定向期间使用旋转运动，以在折弯零件已经折弯至少一次的情况下引起折弯平面的改变。在借助于一个或多个进给操作使工件已移动到在折弯工具的接合区域中的初始位置中后，该工件借助于折弯工具通过至少一个折弯操作中的折弯而成形。在折弯操作中， 典型地驱动折弯机的至少一个旋转的轴，例如为了相对于固定的折弯心轴而旋转折弯销， 并且因此在工件位于折弯销和折弯心轴之间的部分上产生带有预确定的折弯半径和折弯角度的折弯。根据由控制装置基于计算机程序所预确定的运动曲线执行机器轴的每个运动。为达到该目的，机器轴的驱动器相应地激励或供给功率。运动曲线的特征在于，例如，在运动期间所覆盖的行程或角度，运动的速度和/或加速度，在每种情况下作为时间或其它参数的函数。运动曲线的参数取决于待生产的折弯零件的类型和尺寸，并且例如，当折弯机已为折弯过程而设置时，该参数可借助于合适的输入参数由机器操作人员在输入程序中输入。 在很多设备中，例如，运动或运动段的速度和加速度的大小可预确定。有时，还可能的是在加速度阶段的不同的加速度曲线之间进行选择。通常，尤其是当自由端部分已经折弯一次或多于一次或具有没有折弯的很大自由长度时，由于质量惯性，以协调的方式发生在折弯过程中的机器轴的多数运动导致突出超过折弯零件夹持的自由端部分的振荡。在此处，折弯机的机器轴的可导致可能干扰折弯过程的折弯零件的自由部分的振荡运动的该运动称作“振荡相关运动”。此外，该方法的特别的特征是，在机器轴的这样的振荡相关运动期间，机器轴的补偿运动(compensating movement)在至少一个补偿时间段中产生并且降低振荡的产生和/ 或适用于从已经生成的振荡中消除或释放振荡能量。在这种情况下，与传统方法的相应的运动曲线相比，振荡相关运动的运动曲线以有向的方式修改，以这样的方式使得从开始时抑制干扰程度的振荡，和/或以这样的方式使得，通过移除振荡能量到这样的程度，即，使得不可避免的剩余振荡是如此地微不足道而使得折弯过程实际上不受振荡的损害，使已产生的振荡的振幅降低。在本申请中，振荡能量的移除而导致振幅降低还称作振荡的“阻尼”。与传统的方法相比，通过借助于至少一个机器轴的优化的运动顺序而避免和/或降低振荡，可完全避免稳定时间，或在任何状况中可显著地降低，结果是，例如，可以更加快速地将工件穿入到折弯工具中。因此，折弯过程的生产率可显著地提高。另外，与传统的方法相比，振荡相关运动的速度和加速度可提高，以使得，例如，折弯操作可以比目前更加快的方式而进行，而不受折弯零件的振荡的损害。为实现这些优点，在机械方面不需要任何附加的费用。另外，折弯过程的优化独立于折弯零件的几何形状，因为在输入折弯零件参数后，相应的振荡降低措施和/或振荡抑制措施可在控制装置的控制软件的水平上适当地以自动地、半自动地或基于操作人员的经验而手动地执行。补偿时间段是这样的时间段，即，在该时间段中至少一个机器轴执行尤其以避免和/或降低折弯零件的振荡运动的观点所优化的补偿运动，该补偿运动优选的是不均勻。 补偿时间段可在运动的起始点和结束点之间的整个时间上延伸。此后，整个运动可根据振荡优化的运动律而发生。还可能的是，运动的一部分、例如其初始阶段以不考虑振荡产生和 /或振荡能量移除的方式而执行，并且补偿时间段仅在运动的起始点和结束点之间的整个时间的一部分上延伸，例如少于整个时间的50%或本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种用于通过长工件的二维或三维的折弯来生产折弯零件的方法，所述长工件尤其是线材或管材，其中，在折弯过程中，通过由控制装置数字控制的折弯机的机器轴的运动的协调激励，通过一次或多次进给操作，使所述工件的至少一部分移动到折弯工具的接合区域中的初始位置，并且借助于所述折弯工具，通过至少一个折弯操作中的折弯使所述工件的至少一部分成形，所述机器轴的运动在各种情况下根据由所述折弯机的控制装置可预先确定的运动曲线产生，并且包括至少一个振荡相关运动，所述至少一个振荡相关运动导致所述折弯零件的自由端部分的振荡，其特征在于，在振荡相关运动期间，在至少一个补偿时间段内产生补偿运动，所述补偿运动降低振荡的产生和／或从所述振荡端部分消除振荡能量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W施泰因希尔伯，S弗里斯，A舍恩勒，M格雷宁格，
申请(专利权)人：W施泰因希尔伯，S弗里斯，A舍恩勒，M格雷宁格，
类型：发明
国别省市：DE