用于成形工件的方法和设备与流程

1.本发明涉及一种利用根据权利要求1前序部分的成形机来成形优选板状的工件的方法。本发明还涉及一种成形机。


背景技术：

2.各种类型的成形机，特别是弯曲机，在现有技术中是已知的。在此通常使用液压压力驱动器，其致动触发一个或更多个成形工具的工作运动。制动装置设置为提高机器的安全性，特别是保护人员。
3.在完全不同的领域中，ep1524455a2公开了一种与主轴驱动器形式的电动线性致动器相关的马达，该马达通过变速器驱动驱动器壳体内的驱动轴。还提供了一种制动装置，该制动装置包括可轴向移动的第一离合器盘和第二离合器盘，该第二离合器盘经由轮毂与驱动轴相互作用。第一离合器盘将第二离合器盘压靠第三离合器盘。线轴的致动将第一离合器盘移动到释放位置，从而允许第二离合器盘与输入轴一起旋转。
4.同样，与作为驱动源的线性致动器相关，ep2333380a1公开了一种马达和制动装置，制动装置具有旋转制动盘和固定制动盘，固定制动盘可以相对于旋转制动盘移动并且能够通过摩擦力对驱动轴进行制动。
5.现有技术所产生的缺点特别是，其中所公开的驱动器及其操作不适合用于工件的成形，特别是不适合用于必须精确且可再现地执行的成形步骤。还应该提到的是，制动效果，特别是制动扭矩或制动力对于某些应用来说太低。制动过程，即制动装置的致动和制动效果(例如，驱动器停止或制动至期望水平)之间所经过的时间在此通常太长。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术的缺点并提供一种用于成形工件的方法，利用该方法，一方面可以实现成形工具对工件的立即且快速的作用，另一方面提高了工件成形的效率和精度。另外，应当尽可能地限定成形工具的相应效果，特别是关于所施加的力的大小和/或力的作用的持续时间。另外，应当能够减少形成工件所需的时间，特别是对于其中形成步骤包括多个子步骤的那些情况。在优选实施方式中，还应当提高制动效果和制动过程或制动扭矩的施加的效率。
7.所述目的通过开头提到的类型的方法通过以下方式得以实现，即在所述成形工具的运动阶段之前，在所述制动装置处于制动位置期间，电驱动源产生驱动力矩，使得所述制动装置的制动力矩抵消所述电驱动源的驱动力矩，并且所述成形工具的运动阶段的开始通过将所述制动装置转移到释放位置和/或制动力矩减小的位置中来触发
8.和/或在成形步骤期间，所述成形工具的工作运动间歇地进行。
9.待成形的工件优选是由金属、特别是片材制成的板状工件。因此，成形机优选是片材成形机，特别是弯曲机，例如弯曲压力机或枢转弯曲机。
10.该方法由控制装置控制。控制装置一方面控制电驱动源，另一方面控制制动装置，
从而可以用控制装置控制一个或更多个运动阶段，特别是它们的开始和/或它们的顺序。因此，控制装置根据按照本发明的方法致动电驱动源和制动装置，并且因此控制(驱动源的)驱动力矩和(制动装置的)制动力矩。驱动源和制动装置在此直接或间接作用到成形工具上。
11.例如，对应于根据本发明的方法的操作模式可以被存储在控制装置中(例如除了其他操作模式之外)。
12.根据本发明的措施允许成形工具的工作运动被分成单独的运动阶段，其中成形工具在各运动阶段之间停止或减慢。各个运动阶段的划分由制动装置执行。即工作运动可以由制动装置控制。
13.本发明有两个主要优点。根据第一变型，制动装置用于触发运动阶段的开始。由此，制动装置承担的控制功能不(仅)涉及制动或停止工作运动，而是涉及触发或释放运动。这种类型的操控不仅可以用于一次性运动阶段，而且特别地也可以用于具有多个中断的运动阶段的间歇性(例如锤击)工作运动。在此制动装置具有控制运动阶段的顺序的功能。
14.这种想法的巨大优点在于，在运动阶段开始时(并且因此在工件加工阶段开始时)，驱动源的驱动力矩不必首先建立，而是已经可用。制动装置快速转移到释放位置导致已经存在的驱动力矩直接作用到成形工具上，从而作用到工件上。这导致了一个定义的工作步骤，该工作步骤也由根据时间和作用力定义并且始终可以准确地再现的脉冲或冲击启动。
15.另一个优点是，首先通过电驱动源与可致动制动装置的相互作用使得间歇致动中的一系列运动阶段成为可能。在此，该方法也由控制装置控制。控制装置一方面控制电驱动源，另一方面控制制动装置，从而可以用控制装置控制间歇运动的一个或更多个运动阶段，特别是它们的开始和/或它们的顺序。
16.制动装置包括连接至成形机的控制装置的致动器。因此，控制装置通过致动致动器而使制动装置在释放位置和制动位置之间转换。
17.制动装置优选为摩擦制动器。由此可以实现制动位置和释放位置之间的特别快速的转变。由此，运动阶段和运动阶段之间的阶段可以各自优选地小于1.5秒、优选地小于1秒。
18.一种优选实施方式的显著之处在于，成形工具的运动方向在间歇工作运动的各个运动阶段中保持不变和/或在间歇工作运动期间所述成形工具覆盖的路径由在间歇工作运动的各个运动阶段期间覆盖的路径区段组成。这是成形工具的渐进运动。例如，弯曲步骤在此可以通过单独的部分步骤来实现。在此成形工具的(重复的)冲击式的运动可以产生必要的成形力。
19.一种优选实施方式的显著之处在于，所述成形工具在成形步骤期间的工作运动包括多个、优选至少三个运动阶段，其中所述运动阶段被阶段中断，在所述阶段中所述成形工具静止或以比所述运动阶段低的速度运动，其中单个运动阶段的长度分别优选小于3秒、优选小于1.5秒，和/或其中所述成形工具静止或以比所述运动阶段低的速度运动的阶段的长度分别优选地小于3秒、优选地小于1.5秒。
20.一种优选实施方式的显著之处在于，所述成形工具的间歇工作运动是通过所述制动装置在释放位置和制动位置之间的间歇致动而引起的。在此，制动装置承担控制功能，由
此确保工件的精确和明确的加工。
21.一种优选实施方式的显著之处在于，所述电驱动源还在所述制动装置的间歇致动的那些制动装置处于制动位置的阶段期间产生驱动力矩。驱动源并不总是必须在此建立新的驱动力矩，这将与每个运动阶段开始时的重复延迟相关。
22.一种优选实施方式的显著之处在于，在具有所述成形工具的间歇工作运动的成形步骤期间，所述马达的驱动力矩保持基本恒定。由此使得在控制制动装置时对驱动源的控制工作量最小化。
23.一种优选实施方式的显著之处在于，所述机电驱动器包括旋转部件并且所述制动装置作用到所述旋转部件上，其中所述电驱动源优选地是由马达形成，所述马达的驱动力矩作用到所述旋转部件上。在此可以使用简单而高效的制动装置，例如摩擦制动器和大功率的驱动器例如马达。
24.一种优选实施方式的显著之处在于，在所述制动装置的间歇致动的那些制动装置处于制动位置的阶段期间，作用到所述旋转部件上的制动力矩高于作用到所述旋转部件上的驱动力矩。该措施允许成形工具的运动在各个运动阶段之间停止。
25.一种优选实施方式的显著之处在于，所述机电驱动器包括传动机构，特别是线性变速器，所述传动机构将所述旋转部件的旋转转换为传动元件的线性运动，所述传动元件直接或间接作用到所述成形工具上，其中所述传动元件优选地设计为主轴的形式。
26.一种优选实施方式的显著之处在于，所述制动装置集成在所述机电驱动器中和/或所述电驱动源和所述制动装置容纳在同一壳体中。
27.本发明还涉及一种成形机，特别是弯曲机，以用于成形优选为板状的工件，其中该成形机包括
[0028]-至少一个带有电驱动源的机电驱动器，
[0029]-至少一个成形工具，其工作运动由所述机电驱动器引起，
[0030]-至少一个制动装置，所述制动装置能够在释放位置和制动位置之间致动，以用于制动和/或阻止所述成形工具(28)的工作运动，以及
[0031]-用于控制所述电驱动源和所述制动装置的控制装置，
[0032]
其特征在于，操作模式存储在所述控制装置中，通过所述操作模式能够以如下方式操控所述电驱动源和所述制动装置，
[0033]
在所述成形工具的运动阶段之前，在所述制动装置处于制动位置期间，电驱动源产生驱动力矩，使得所述制动装置的制动力矩抵消所述电驱动源的驱动力矩，并且所述成形工具的运动阶段的开始通过将所述制动装置转移到释放位置和/或制动力矩减小的位置中来触发，
[0034]
和/或在成形步骤期间，所述成形工具的工作运动间歇地进行。
[0035]
成形机优选是弯曲机并且可以被设计为例如弯曲压力机、特别是折叠压力机或者枢转弯曲机。
[0036]
这种成形机可以包括第一(例如上)工具承载器和第二(例如下)工具承载器，其相对运动是工作运动。在这种情况下，例如，一个工具承载器可以是固定的，而另一工具承载器可以通过电驱动器移动。
[0037]
成形机的至少一个电驱动器在此作用到工具承载器上，优选地作用到上工具承载
器上。成形工具由工具承载器保持。
[0038]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述机电驱动器包括旋转部件并且所述制动装置作用到所述旋转部件上，其中所述电驱动源优选地是由马达形成，所述马达的驱动力矩作用到所述旋转部件上。
[0039]
在以下实施方式中，还应当提高制动效果和制动过程或制动扭矩的施加的效率。这样做的目的是提高安全性，特别是在操作员在危险区域工作或处理的应用中，并且因此驱动器必须在某些条件下立即停止。应通过改进制动装置来提高机电驱动器在各种应用领域中的可靠性、性能和可用性。
[0040]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述电驱动源是马达，并且所述机电驱动器具有旋转部件，所述旋转部件能够通过所述马达绕旋转轴线旋转，并且所述制动装置具有随所述旋转部件旋转的制动盘和能够沿轴向方向调节的制动元件，所述制动元件在制动位置作用到所述制动盘上，其中制动盘具有
[0041]-内部区域，
[0042]-摩擦面区域，所述摩擦面区域围绕所述旋转轴线环形延伸，所述摩擦面区域具有形成在所述制动盘的第一侧上的第一摩擦面，以及
[0043]-中间区域，所述中间区域在所述摩擦面区域和内部区域之间围绕所述旋转轴线延伸，
[0044]
并且在所述制动元件上形成有第一配合面，所述第一配合面面向所述第一摩擦面，并在制动位置中与所述第一摩擦面相互作用。
[0045]
制动元件不随旋转部件旋转。换句话说：制动元件相对于旋转部件或旋转地连接到旋转部件的制动盘的旋转是静止的。在制动位置，制动元件通过与制动盘的摩擦锁合来发挥制动作用。根据本发明的实施方式，摩擦面区域沿径向方向位于内部区域的外侧并且也位于中间区域的外侧。虽然内部区域可以用作紧固区域(用于紧固到旋转部件)，但是中间区域优选地被设计为可变形的。优选的是，即使在制动位置，内部区域和中间区域也不与制动元件接触。外周区域的制动效果最高。一方面，那里的速度最大，另一方面，那里也可以施加最大的制动力矩。
[0046]
制动元件可沿轴向方向从释放位置移动到制动位置。该运动减小制动间隙，直到制动元件以其第一配合面压靠制动盘的第一摩擦面。
[0047]
制动力矩经由位于径向更内部的区域(内部区域和中间区域)传递到旋转部件上。
[0048]
制动盘可以通过其内部区域相对于旋转部件轴向固定。在制动位置中，制动元件压靠位于更外侧的摩擦面区域，由此变形力施加到制动盘上。后者要沿轴向方向弯曲。
[0049]
旋转部件可以是例如驱动轴、螺纹螺母(例如在主轴驱动器的情况下)、(电动机的)转子或传动系的任何旋转元件。
[0050]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述制动盘的中间区域无论在释放位置还是在制动位置均不与所述制动元件接触和/或在制动位置，所述制动元件的接触限于与所述第一摩擦面上的制动盘接触。该措施的效果是，摩擦锁合仅发生在摩擦面区域的区域中，而内部区域和中间区域不与制动元件直接接触。因此中间区域尤其可以感知附加功能。
[0051]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述中间区域是变形区域，所述变形区域能够通过所述制动元件到所述制动盘上的作用而沿轴向方向弹性变形。与已知的解决方案相
比，在此制动盘可以轴向固定在旋转部件上。一般来说，制动盘和旋转部件之间可以提供刚性连接。这增加了制动效果，特别是制动力直接传递到旋转部件上。
[0052]
一种优选实施方式的显著之处在于，在变形区域中形成优选为中断和/或材料弱点形式的切口。可变形的程度可以通过切口的数量来确定，并针对不同的应用领域进行优化。或者，变形区域的显著之处还可以在于与内部区域和/或摩擦面区域相比较小的材料厚度。
[0053]
一种优选实施方式的显著之处在于，变形区域中的切口的总面积至少与剩余材料占据的总面积一样大。这确保了足够的变形，特别是在制动位置中摩擦面区域压靠第二配合面上的情况下。
[0054]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述摩擦面区域具有第二摩擦面，所述第二摩擦面形成在所述制动盘的与所述第一侧相对的第二侧上，并且所述制动盘的摩擦面区域设置在所述第一配合面和第二配合面之间，所述第二配合面面向所述第二摩擦面并且在制动位置与所述第二摩擦面相互作用。在制动装置的释放位置，在相应的配合面之间形成制动间隙。可变形的中间区域可以以巧妙的方式并且作为制动盘相对于旋转部件的轴向移位性的替代确保，制动间隙通过制动盘沿轴向方向的变形而在整个表面上封闭。
[0055]
一种优选实施方式的显著之处在于，第一配合面是环形的和/或第二配合面是环形的。
[0056]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述摩擦面区域布置在所述制动盘的周边中，其中所述第一摩擦面和/或所述第二摩擦面优选地延伸至所述制动盘的外周处。正如已经提到的，制动盘在最外侧区域的制动效果最大。
[0057]
一种优选实施方式的显著之处在于，摩擦面区域的外半径和内半径之间的差值至多为制动盘的外半径的1/3、优选至多1/4。
[0058]
一种优选实施方式的显著之处在于，机电驱动器具有壳体，并且第二配合面形成在壳体部分上或者形成在与壳体部分固定连接的元件上。该措施允许将制动力矩直接引入到(固定)壳体中。以热量形式释放的制动能量也可以传递到壳体中，这意味着可以省去复杂的制动冷却，因为热量可以直接通过壳体传导到外部。
[0059]
一种优选实施方式的显著之处在于，制动盘的内部区域具有至少一个、优选多个优选布置成环形的紧固接口，优选地以孔的形式，以用于将制动盘紧固到旋转部件，其中紧固接口的数量优选地大于10和/或大于变形区域中的切口的数量。制动盘和旋转部件之间的刚性连接在此是特别优选的，该刚性连接例如可以通过螺钉来确保。
[0060]
一种优选实施方式的显著之处在于，在所述制动装置的释放位置，所述第一摩擦面和所述第一配合面偏离平行定向和/或在所述制动装置的释放位置，所述第二摩擦面和所述第二配合面偏离平行定向。该措施可用于例如减小摩擦面区域位于更内侧的区段处的压力，同时可以相对于摩擦面区域在位于更外侧的区段中增加压力。由此，通过适当确定(多个)摩擦面或配合面(或制动间隙)的尺寸，可以实现更均匀的压力分布。这会减少磨损并延长使用寿命。这些优点例如也可以通过以下优选实施方式来实现。
[0061]
一种优选实施方式的显著之处在于，
[0062]
所述第一摩擦面和所述第一配合面之间的距离沿径向方向减小，其中该距离优选在所述第一摩擦面的径向外边缘处比在所述第一摩擦面的径向内边缘处小至多1mm、优选
小至多0.2mm，
[0063]
和/或所述第二摩擦面和所述第二配合面之间的距离沿径向方向减小，其中该距离优选在所述第二摩擦面的径向外边缘处比在所述第二摩擦面的径向内边缘处小至多1mm、优选小至多0.2mm。
[0064]
在制动位置，压力在摩擦面区域的更内部区段处减小，而在更外部区段处压力相对于摩擦面区域增大。此外在一定程度上，由此还允许适配在制动过程中沿轴向方向弯曲的制动盘。
[0065]
一种优选实施方式的显著之处在于，在制动装置的释放位置中，第一摩擦面和第一配合面朝向彼此倾斜，和/或在制动装置的释放位置中，第二摩擦面和第二配合面朝向彼此倾斜。
[0066]
一种优选实施方式的显著之处在于，第一摩擦面和/或第一配合面在径向方向上具有弯曲轮廓，和/或第二摩擦面和/或第二配合面在径向方向上具有弯曲轮廓。
[0067]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述制动盘的内部区域轴向地固定在所述旋转部件上和/或所述制动盘的内部区域与所述旋转部件刚性连接，优选通过螺钉。
[0068]
一种优选实施方式的显著之处在于，第一间隔环布置在制动盘的内部区域和旋转部件之间，其中制动盘的内部区域优选地被夹紧在第一间隔环和第二间隔环之间，优选通过螺钉。一个或更多个间隔环可以用于设定或优化(多个)摩擦面相对于(多个)配合面的相对位置。它们还确保压力的均匀分布。
[0069]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述机电驱动器是主轴驱动器，其中与所述制动盘连接的旋转部件设计为螺纹螺母的形式，所述螺纹螺母与所述主轴驱动器的主轴相互作用。
[0070]
一种优选实施方式的显著之处在于，制动盘具有盘形基体，并且第一摩擦面和/或第二摩擦面由优选环形制动衬片形成，该制动衬片施加在基体上和/或沿轴向方向突出超过基体。
[0071]
一种优选实施方式的显著之处在于，制动元件向制动位置的方向预紧。在此，制动位置还可以通过独立于致动或通电的无源(弹簧)元件来保持。
[0072]
一种优选实施方式的显著之处在于，制动元件通过布置成环形并且优选地与第一配合面重叠的多个弹簧向制动位置的方向预紧。
[0073]
一种优选实施方式的显著之处在于，弹簧安置在机电驱动器的可移除壳体部分中。
[0074]
一种优选实施方式的显著之处在于，所述制动装置包括至少一个致动器，所述致动器能够由所述控制装置控制，优选为电磁体形式，通过所述致动器能够使所述制动元件进入到释放位置和/或制动位置中，其中所述致动器优选地安置在所述机电驱动器的可移除壳体部分中。这种变型的优点在于，在发生电源故障或操控错误的情况下，电磁体断电并且制动装置自动落入制动位置。
[0075]
一种优选实施方式的显著之处在于，制动装置集成在机电驱动器中和/或马达和制动装置容纳在共同的壳体中。这增加了制动效果的即时性，因为制动发生在马达扭矩产生的直接区域中。
[0076]
成形设备的优选实施方式的显著之处在于，具有存储的操作模式的控制装置被设
置为，根据按照本发明的方法、特别是根据上述实施方式之一通过操控电驱动源和制动装置来操作成形机。
[0077]
该方法的优选实施方式的显著之处在于，成形机根据本发明、特别是根据上述实施方式之一来设计。
[0078]
所述目的还通过一种成形机、特别是弯曲机、优选地是弯曲压力机来实现，其具有用于工作运动的至少一个驱动器、特别是压力驱动器，其中根据一种上述实施方式，该至少一个驱动器是机电驱动器。这种成形机可以包括第一(例如上)工具承载器和第二(例如下)工具承载器，其相对运动是工作运动。上述机电驱动器特别适合在成形机中使用，因为所提出的制动装置反应特别快，并且因此特别是操作人员受到可靠保护(特别是在关闭或停止/减慢工作运动的与安全相关的情况下)，而且还“保护”工件免受不正确或容易出错的加工程序的影响。
附图说明
[0079]
为了更好地理解本发明，参考以下附图对其进行更详细的解释。
[0080]
它们均以极其简化的示意图形式示出：
[0081]
图1示出了机电驱动器的剖视图；
[0082]
图2示出了制动装置的透视图的细节；
[0083]
图3示出了制动装置的剖视图；
[0084]
图4示出了制动盘；
[0085]
图5示出了制动元件和制动盘的相互作用；
[0086]
图6示出了处于释放位置的制动装置；
[0087]
图7示出了处于释放位置的制动装置；
[0088]
图8示出了具有处于释放位置的第二制动面和配合面的制动装置；
[0089]
图9示出了具有处于释放位置的第二制动面和配合面的制动装置；
[0090]
图10示出了具有预紧的制动元件的制动装置；
[0091]
图11示出了具有用于弹簧的容纳部和用于致动器的容纳部的壳体部分；
[0092]
图12示出了具有机电驱动器的弯曲压力机形式的成形机；
[0093]
图13示出了具有机电驱动器的控制装置；
[0094]
图14示出了在第一实施方式中驱动源的驱动力矩和制动装置的制动力矩的时间曲线；
[0095]
图15示出了在第二实施方式中驱动源的(基本恒定的)驱动力矩和在间歇工作运动时的制动装置的(间歇的)制动力矩的时间曲线；
[0096]
图16示出了在第三实施方式中在间歇工作运动时的(间歇)驱动力矩和(间歇)制动力矩的时间曲线；
[0097]
图17示出了在成形步骤期间由成形工具覆盖的路径。
具体实施方式
[0098]
作为导引，应当注意的是，在不同描述的实施方式中，相同的部件具有相同的附图标记或相同的构件名称，其中整个说明书中包含的公开内容可以应用于具有相同附图标记
或相同构件名称的相同部件。描述中所选择的位置信息，例如上部、下部、侧面等，与直接描述和图示的附图相关，并且这些位置信息在位置改变时将被转移到新的位置。
[0099]
示例性实施例示出了可能的实施例变型，由此应当注意的是，本发明不限于具体示出的相同实施例变型，而是各个实施例变型彼此的各种组合也是可能的，并且这种变型的可能性是基于通过本发明对在该技术领域工作的专家的技能进行的技术动作的教导。
[0100]
保护范围由权利要求书确定。然而，说明书和附图应当用于解释权利要求。来自示出和描述的不同示例性实施例的特定特征或特征的组合本身可以代表独立的发明解决方案。独立发明解决方案所基于的目的可以在说明书中找到。
[0101]
本说明书中关于值范围的所有信息应理解为包括任何和所有子范围，例如信息1至10应理解为表示从下限1到上限10开始的所有子范围，即所有子范围都以1或更大的下限开始，以10或更小的上限结束，例如1到1.7、或3.2到8.1、或5.5到10。
[0102]
最后，为了清楚起见，应当指出，为了更好地理解结构，一些元件未按比例示出和/或放大和/或缩小尺寸。
[0103]
图12示出了用于成形(弯曲)优选为板状的工件27的成形机(弯曲机的形式)。成形机20包括至少一个具有电驱动源2的机电驱动器1，其代表根据图12的实施方式中的压力驱动器。
[0104]
成形机包括至少一个成形工具28，其工作运动32由机电驱动器1引起，以及至少一个制动装置5，其可以在释放位置和制动位置之间致动，以用于制动和/或阻止成形工具28的工作运动32(参见图13)。
[0105]
图14和图15现在示意性地示出了用于成形工件17的方法。在图14中可以看出，在成形工具28的运动阶段33之前，当制动装置5处于制动位置时，电驱动源2产生驱动力矩m，使得制动装置5的制动力矩b抵消电驱动源2的驱动力矩m。通过将制动装置5转移到释放位置和/或具有减小的制动力矩的位置来触发成形工具28的运动阶段33的开始。
[0106]
在图15中还可以看出，成形工具28的工作运动32在成形步骤期间间歇地进行。
[0107]
成形工具28的工作运动32的各个运动阶段33在图17中示意性地示出。在间歇工作运动期间成形工具28覆盖的路径由在间歇工作运动32的各个运动阶段33期间覆盖的路径区段组成。这里还可以看出，成形工具28的运动方向可以在间歇工作运动32的各个运动阶段33中保持不变。
[0108]
最后，图16示出了一种变型，其中电驱动源2的驱动力矩m也间歇地产生，以便实现间歇的工作运动。
[0109]
成形工具28的工作运动32优选地包括成形步骤期间的多个运动阶段33，其中运动阶段33被阶段34中断，在阶段34中，成形工具28是静止的或者以比运动阶段33中更低的速度运动。单独运动阶段33的长度优选地分别小于3秒、优选地小于1.5秒。成形工具28静止或以比运动阶段33低的速度运动的阶段34的长度优选地小于3秒、优选地小于1.5秒。以这种方式，例如可以实现成形工具28对工件27的“锤击”效果。
[0110]
从根据图15的变型可以看出，成形工具28的间歇工作运动是通过制动装置5在释放位置和制动位置之间的间歇致动而引起的。在制动装置5间歇致动的那些制动装置5处于制动位置的阶段期间，作用到旋转部件3上的制动力矩b可以高于作用到旋转部件3上的驱动力矩m。在这种情况下，制动装置5的致动使成形工具28(暂时)停止。
[0111]
电驱动源2还可以在制动装置5的间歇致动的那些制动装置5处于制动位置的阶段期间产生驱动力矩m。例如，驱动力矩m可以在成形步骤期间利用成形工具28的间歇工作运动32保持基本恒定。
[0112]
从图13以及从后面将详细描述的图1至9的优选实施方式中可以看出，机电驱动器1包括旋转部件3并且制动装置5作用到旋转部件3上。可以由马达形成的电驱动源2也以其驱动力矩m作用到旋转部件3上。
[0113]
在电动机的情况下，驱动源2可以包括例如连接到壳体13和/或相对于壳体13固定的定子2a和例如连接到旋转部件3或者直接设置在旋转部3上的转子2b。相应的电源和/或控制线通向电驱动源2。
[0114]
如后面还在主轴驱动器的示例中更详细描述的，机电驱动器1可以包括传动机构，特别是线性变速器，该传动机构将旋转部件3的旋转转换为传动元件23的线性运动，该传动元件直接或间接作用到成形工具28上。传动元件23可以被设计为例如主轴或齿条(旋转齿轮作用到其上)的形式。
[0115]
制动装置5集成在机电驱动器1中，如图13中优选地所示。电驱动源2和制动装置5可以容纳在同一壳体13中。
[0116]
图13还示出了成形机20的用于控制电驱动源2和制动装置5的控制装置30。操作模式31存储在控制装置30中，通过该操作模式可以控制电驱动源2和制动装置5能够执行上述方法。驱动源2和制动装置5之间的相互作用已经在上面详细描述。根据本发明的驱动力矩m和制动力矩b的(反)作用能够实现在说明书的引言中提到的优点。
[0117]
机电驱动器1的另外的优选实施方式将在下面参考图1至图11更详细地描述。这些特别适合于实施根据本发明的方法。
[0118]
图1示出了机电驱动器1，其包括马达2和旋转部件3，该旋转部件能够通过马达2绕旋转轴线4旋转。马达具有定子2a和转子2b，定子例如支承在壳体13的内侧上(例如以绕组的形式)，转子例如连接至旋转部件3和/或直接布置在旋转部件3上(例如以永磁体的形式)。
[0119]
机电驱动器1还包括可以在制动位置和释放位置之间致动的制动装置5。制动装置5具有与旋转部件3一起旋转的制动盘6和制动元件7，该制动元件可以在轴向方向上调节并且在制动位置作用到制动盘6上(也参见图2和图3)。
[0120]
从图4可以看出，制动盘6可以具有
[0121]-内部区域8，
[0122]-摩擦面区域10，该摩擦面区域围绕旋转轴线4环形延伸，该摩擦面区域具有形成在制动盘6的第一侧上的第一摩擦面11，以及
[0123]-中间区域9，该中间区域在摩擦面区域10和内部区域8之间围绕旋转轴线4延伸。
[0124]
在制动元件7上形成有第一配合面17，该第一配合面面向第一摩擦面11，并在制动位置中与第一摩擦面11相互作用。
[0125]
马达2和制动装置5优选地容纳在共同的壳体13中。
[0126]
在所示的优选实施方式中，制动盘6的中间区域9无论是在释放位置还是在制动位置都不与制动元件7接触。在制动位置，制动元件7与制动盘6的接触限于第一摩擦面11(参见图2、7和9)。例如，从图5也可以看出，在此制动元件7的邻接第一配合面17的区域可以缩
回到配合面17的后面。
[0127]
在图4所示的制动盘6的优选实施方式中，中间区域9是变形区域，其能够通过制动元件7对制动盘6的作用而沿轴向方向弹性变形(参见图7和9)。
[0128]
如图4所示，可以在变形区域中形成优选为中断和/或材料弱点形式的切口19。优选的是，变形区域中的切口19的总面积至少与剩余材料占据的总面积一样大。
[0129]
虽然根据图5-7的实施方式仅具有第一摩擦面和配合面，但是图1-3以及图8和9的变型示出了，摩擦面区域10可以具有第二摩擦面12，其形成在制动盘6的与第一侧相对的第二侧上。制动盘6的摩擦面区域10布置在第一配合面17和第二配合面18之间，第二配合面面向第二摩擦面12并且在制动位置中与第二摩擦面12相互作用。
[0130]
制动盘6具有盘状的基体24。第一摩擦面11或第二摩擦面12分别由优选为环形的制动衬片形成，其施加至基体24和/或沿轴向方向突出超过基体26(图5-9)。
[0131]
第一配合面17和第二配合面18均是环形的。还可以想到多个中断的配合面区域，例如分段布置。
[0132]
从图4中可以清楚地看出，摩擦面区域10优选地布置在制动盘6的外周中。在此第一摩擦面11和/或第二摩擦面12可以延伸至制动盘6的外边缘。摩擦面区域10的外半径和内半径之间的差优选为制动盘6的外半径的至多1/3、优选至多1/4。
[0133]
图1和图3示出了，机电驱动器1具有(多部分的)壳体13。第二配合面18在此可以形成在壳体部分13a上或者形成在固定连接到壳体部分13a的元件上。以此方式，制动力矩和由此产生的摩擦热可以直接引入到壳体中。
[0134]
在图4所示的实施方式中，制动盘6的内部区域8具有多个在此布置成环形的紧固接口16，优选地呈孔的形式，以用于将制动盘6紧固到旋转部件3上。在此紧固接口16的数量优选地大于10和/或大于变形区域中的切口19的数量。大量的紧固接口允许制动盘相对于配合面进行特别精确的调节。
[0135]
在图6-9的变型中，当制动装置5处于释放位置时，第一摩擦面11和第一配合面17偏离平行定向。同样，第二摩擦面12和第二配合面18可以偏离平行定向。
[0136]
以优选的方式，第一摩擦面11和第一配合面17之间的距离沿径向方向减小，其中该距离优选在第一摩擦面11的径向外边缘处比在第一摩擦面11的径向内边缘处小至多1mm、优选小至多0.2mm。
[0137]
同样地，第二摩擦面12和第二配合面18之间的距离可以沿径向方向减小，其中该距离优选在第二摩擦面12的径向外边缘处比在第二摩擦面12的径向内边缘处小至多1mm、优选小至多0.2mm。
[0138]
摩擦面和配合面可以彼此倾斜。摩擦面和配合面还可以具有沿径向方向的弯曲轮廓。
[0139]
特别是从图1-3中可以看出，制动盘6的内部区域8可以轴向固定在旋转部件3上。在所示实施方式中，制动盘6的内部区域8完全刚性地连接至旋转部件3。在此这是通过螺钉来完成的，螺钉穿过孔(紧固接口16；参见图4)突出并将制动盘压靠旋转部件3。
[0140]
在图3的实施方式中可以看出，第一间隔环14布置在制动盘6的内部区域8和旋转部件3之间。制动盘6的内部区域8也被挤压在第一间隔环14和第二间隔环15之间。这是通过与上述相同的将制动盘7与旋转部件3固定连接的螺钉来完成的。
[0141]
在所示的优选变型中，机电驱动器1是主轴驱动器，其中与制动盘6连接的旋转部件3设计为螺纹螺母的形式，螺纹螺母与主轴驱动器的主轴23相互作用。当马达被致动并且螺纹螺母(旋转部件3)沿旋转轴线4向下或向上线性旋转时，主轴23的下端移动(图1)。
[0142]
制动元件7可以向制动位置的方向预紧。最后图10和11示出了，制动元件7通过布置成环形并且优选地与第一配合面17重叠的多个弹簧21向制动位置的方向预紧。
[0143]
弹簧21可以在此安置在机电驱动器1的可移除壳体部分13b(例如以盖或端盖的形式)中。
[0144]
在图1-3和10中可以看出，制动装置5包括致动器22，优选地呈电磁体形式，通过该致动器可以使制动元件6进入释放位置和/或进入制动位置。与弹簧21类似，致动器22可以安置在机电驱动器1的可移除壳体部分13b中。
[0145]
最后，图12示出了弯曲压力机形式的成形机20，其具有用于(成形工具的)工作运动的至少一个驱动器，特别是压力驱动器。一个或更多个驱动器在此被设计为机电驱动器1。这种成形机可以包括第一(例如上)工具承载器25(以用于保持至少一个第一成形工具28)和第二(例如下)工具承载器26(以用于保持至少一个第二成形工具29)，其相对运动就是工作运动。在这种情况下，如图12所示，第二工具承载器26可以是静止的，而第一工具承载器25可以通过一个或更多个驱动器1移动。上述机电驱动器特别适合在弯曲机中使用，因为所提出的制动装置反应特别快，并且因此特别是操作人员受到可靠保护(特别是在关闭或停止/减慢工作运动的与安全相关的情况下)，而且还“保护”工件免受不正确或容易出错的加工程序的影响。
[0146]
附图标记列表
[0147]
1机电驱动器
[0148]
2马达
[0149]
2a定子
[0150]
2b转子
[0151]
3旋转部件
[0152]
4旋转轴线
[0153]
5制动装置
[0154]
6制动盘
[0155]
7制动元件
[0156]
8内部区域
[0157]
9中间区域
[0158]
10摩擦面区域
[0159]
11第一摩擦面
[0160]
12第二摩擦面
[0161]
13壳体
[0162]
13a壳体部分
[0163]
13b壳体部分
[0164]
14第一间隔环
[0165]
15第二间隔环
[0166]
16紧固接口
[0167]
17第一配合面
[0168]
18第二配合面
[0169]
19切口
[0170]
20成形机
[0171]
21弹簧
[0172]
22执行器
[0173]
23主轴
[0174]
24基体
[0175]
25第一工具承载器
[0176]
26第二工具承载器
[0177]
27工件
[0178]
28成形工具
[0179]
29成形工具
[0180]
30控制装置
[0181]
31操作模式
[0182]
32工作运动
[0183]
33运动阶段
[0184]
34阶段
[0185]
b制动力矩
[0186]
m驱动力矩

技术特征：
1.一种用于利用成形机(20)、特别是弯曲机成形优选为板状的工件(27)的方法，其中，所述成形机(20)包括：-至少一个带有电驱动源(2)的机电驱动器(1)，-至少一个成形工具(28)，其工作运动(32)由所述机电驱动器(1)引起，以及-至少一个制动装置(5)，所述制动装置能够在释放位置和制动位置之间致动，优选地以摩擦制动器的形式，以用于制动和/或阻止所述成形工具(28)的工作运动(32)，其特征在于，在所述成形工具(28)的运动阶段(33)之前，在所述制动装置(5)处于制动位置期间，电驱动源(2)产生驱动力矩(m)，使得所述制动装置(5)的制动力矩(b)抵消所述电驱动源(2)的驱动力矩(m)，并且所述成形工具(28)的运动阶段(33)的开始通过将所述制动装置(5)转移到释放位置和/或制动力矩减小的位置中来触发；和/或在成形步骤期间，所述成形工具(28)的工作运动(32)间歇地进行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成形工具(28)的运动方向在间歇工作运动(32)的各个运动阶段(33)中保持不变，和/或在间歇工作运动期间所述成形工具(28)覆盖的路径由在间歇工作运动(32)的各个运动阶段(33)期间覆盖的路径区段组成。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述成形工具(28)在成形步骤期间的工作运动(32)包括多个、优选至少三个运动阶段(33)，其中所述运动阶段(33)被阶段(34)中断，在所述阶段(34)中所述成形工具(28)静止或以比所述运动阶段(33)低的速度运动，其中单个运动阶段(33)的长度分别优选小于3秒、优选小于1.5秒，和/或其中所述成形工具(28)静止或以比所述运动阶段(33)低的速度运动的阶段(34)的长度分别优选地小于3秒、优选地小于1.5秒。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述成形工具(28)的间歇工作运动是通过所述制动装置(5)在释放位置和制动位置之间的间歇致动而引起的。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电驱动源(2)还在所述制动装置(5)的间歇致动的那些制动装置(5)处于制动位置的阶段期间产生驱动力矩(m)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在具有所述成形工具(28)的间歇工作运动(32)的成形步骤期间，所述马达的驱动力矩(m)保持基本恒定。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述机电驱动器(1)包括旋转部件(3)并且所述制动装置(5)作用到所述旋转部件(3)上，其中所述电驱动源(2)优选地是由马达形成，所述马达的驱动力矩(m)作用到所述旋转部件(3)上。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述制动装置(5)的间歇致动的那些制动装置(5)处于制动位置的阶段期间，作用到所述旋转部件(3)上的制动力矩(b)高于作用到所述旋转部件(3)上的驱动力矩(m)。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述机电驱动器(1)包括传动机构，特别是线性变速器，所述传动机构将所述旋转部件(3)的旋转转换为传动元件(23)的线性运动，所述传动元件直接或间接作用到所述成形工具(28)上，其中所述传动元件(23)优选地设计为主轴的形式。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述制动装置(5)集成在所述机电驱动器(1)中和/或所述电驱动源(2)和所述制动装置(5)容纳在同一壳体(13)中。11.成形机(20)，特别是弯曲机，用于成形优选为板状的工件(27)，其中，所述成形机(20)包括：-至少一个带有电驱动源(2)的机电驱动器(1)，-至少一个成形工具(28)，其工作运动由所述机电驱动器(1)引起，以及-至少一个制动装置(5)，所述制动装置能够在释放位置和制动位置之间致动，优选地以摩擦制动器的形式，以用于制动和/或阻止所述成形工具(28)的工作运动，以及-用于控制所述电驱动源(2)和所述制动装置(5)的控制装置(30)，其特征在于，操作模式(31)存储在所述控制装置(30)中，通过所述操作模式能够以如下方式操控所述电驱动源(2)和所述制动装置(5)：在所述成形工具(28)的运动阶段(33)之前，在所述制动装置(5)处于制动位置期间，电驱动源(2)产生驱动力矩(m)，使得所述制动装置(5)的制动力矩(b)抵消所述电驱动源(2)的驱动力矩(m)，并且所述成形工具(28)的运动阶段(33)的开始通过将所述制动装置(5)转移到释放位置和/或制动力矩减小的位置中来触发；和/或在成形步骤期间，所述成形工具(28)的工作运动(32)间歇地进行。12.根据权利要求11所述的成形机，其特征在于，所述机电驱动器(1)包括旋转部件(3)并且所述制动装置(5)作用到所述旋转部件(3)上，其中所述电驱动源(2)优选地是由马达形成，所述马达的驱动力矩(m)作用到所述旋转部件(3)上。13.根据权利要求11或12所述的成形机，其特征在于，所述电驱动源(2)是马达，并且所述机电驱动器(1)具有旋转部件(3)，所述旋转部件能够通过所述马达(2)绕旋转轴线(4)旋转，并且所述制动装置(5)具有随所述旋转部件(3)旋转的制动盘(6)和能够沿轴向方向调节的制动元件(7)，所述制动元件在制动位置作用到所述制动盘(6)上，其中，所述制动盘(6)包括-内部区域(8)，-摩擦面区域(10)，所述摩擦面区域围绕所述旋转轴线(4)环形延伸，所述摩擦面区域具有形成在所述制动盘(6)的第一侧上的第一摩擦面(11)，以及-中间区域(9)，所述中间区域在所述摩擦面区域(10)和内部区域(8)之间围绕所述旋转轴线(4)延伸，并且在所述制动元件(7)上形成有第一配合面(17)，所述第一配合面面向所述第一摩擦面(11)，并在制动位置中与所述第一摩擦面(11)相互作用。14.根据权利要求13所述的成形机，其特征在于，所述制动盘(6)的中间区域(9)无论在释放位置还是在制动位置均不与所述制动元件(7)接触和/或在制动位置，所述制动元件(7)的接触限于与所述第一摩擦面(11)上的制动盘(6)接触。15.根据权利要求13或14所述的成形机，其特征在于，所述中间区域(9)是变形区域，所述变形区域能够通过所述制动元件(7)到所述制动盘(6)上的作用而沿轴向方向弹性变形，其中，切口(19)优选地形成在所述变形区域中，优选地以中断和/或材料弱点的形式形成。16.根据权利要求13至15中任一项所述的成形机，其特征在于，所述摩擦面区域(10)具
有第二摩擦面(12)，所述第二摩擦面形成在所述制动盘(6)的与所述第一侧相对的第二侧上，并且所述制动盘(6)的摩擦面区域(10)设置在所述第一配合面(17)和第二配合面(18)之间，所述第二配合面面向所述第二摩擦面(12)并且在制动位置与所述第二摩擦面(12)相互作用。17.根据权利要求13至16中任一项所述的成形机，其特征在于，所述摩擦面区域(10)布置在所述制动盘(6)的周边中，其中所述第一摩擦面(11)和/或所述第二摩擦面(12)优选地延伸至所述制动盘(6)的外周处。18.根据权利要求13至17中任一项所述的成形机，其特征在于，在所述制动装置(5)的释放位置，所述第一摩擦面(11)和所述第一配合面(17)偏离平行定向和/或在所述制动装置(5)的释放位置，所述第二摩擦面(12)和所述第二配合面(18)偏离平行定向。19.根据权利要求13至18中任一项所述的成形机，其特征在于，所述第一摩擦面(11)和所述第一配合面(17)之间的距离沿径向方向减小，其中该距离优选在所述第一摩擦面(11)的径向外边缘处比在所述第一摩擦面(11)的径向内边缘处小至多1mm、优选小至多0.2mm，和/或所述第二摩擦面(12)和所述第二配合面(18)之间的距离沿径向方向减小，其中该距离优选在所述第二摩擦面(12)的径向外边缘处比在所述第二摩擦面(12)的径向内边缘处小至多1mm、优选小至多0.2mm。20.根据权利要求13至19中任一项所述的成形机，其特征在于，所述制动盘(6)的内部区域(8)轴向地固定在所述旋转部件(3)上和/或所述制动盘(6)的内部区域(8)与所述旋转部件(3)刚性连接，优选通过螺钉。21.根据权利要求13至20中任一项所述的成形机，其特征在于，所述机电驱动器(1)是主轴驱动器，其中与所述制动盘(6)连接的旋转部件(3)设计为螺纹螺母的形式，所述螺纹螺母与所述主轴驱动器的主轴(23)相互作用。22.根据权利要求13至21中任一项所述的成形机，其特征在于，所述制动元件(7)优选地通过布置成环形且优选与所述第一配合面(17)重叠并且优选地安置在机电驱动器(1)的可移除壳体部分(13b)中的大量弹簧(21)向制动位置的方向预紧。23.根据权利要求13至22中任一项所述的成形机，其特征在于，所述制动装置(5)包括至少一个致动器(22)，所述致动器能够由所述控制装置(30)控制，优选为电磁体形式，通过所述致动器能够使所述制动元件(6)进入到释放位置和/或制动位置中，其中所述致动器(22)优选地安置在所述机电驱动器(1)的可移除壳体部分(13b)中。24.根据权利要求11至23中任一项所述的成形机，其特征在于，所述制动装置(5)集成在所述机电驱动器(1)中和/或所述电驱动源(2)和所述制动装置(5)容纳在同一壳体(13)中。25.根据权利要求11至24中任一项所述的成形机，其特征在于，具有存储的操作模式(31)的控制装置(30)被设置为，通过操控所述电驱动源(2)和所述制动装置(5)根据权利要求1至10中任一项所述的方法来操作所述成形机(20)。26.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述成形机(20)根据权利要求11至25中任一项构造。

技术总结
本发明涉及一种用于利用成形机(20)成形工件(27)的方法，其中所述成形机(20)包括至少一个带有电驱动源(2)的机电驱动器(1)，至少一个成形工具(28)，其工作运动(32)由所述机电驱动器(1)引起，以及至少一个制动装置(5)，所述制动装置能够在释放位置和制动位置之间致动，以用于制动和/或阻止所述成形工具(28)的工作运动(32)，其特征在于，在所述成形工具(28)的运动阶段(33)之前，在所述制动装置(5)处于制动位置期间，电驱动源(2)产生驱动力矩(M)，使得所述制动装置(5)的制动力矩(B)抵消所述电驱动源(2)的驱动力矩(M)，并且所述成形工具(28)的运动阶段(33)的开始通过将所述制动装置(5)转移到释放位置和/或制动力矩减小的位置中来触发，和/或在成形步骤期间，所述成形工具(28)的工作运动(32)间歇地进行。具(28)的工作运动(32)间歇地进行。具(28)的工作运动(32)间歇地进行。


技术研发人员：斯特凡诺
受保护的技术使用者：特鲁普机械奥地利有限公司及两合公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2023/9/14