用於折彎零件的生產的方法和設備的製作方法

2023-06-20 18:12:01 4

專利名稱：用於折彎零件的生產的方法和設備的製作方法
技術領域：
根據權利要求1的前序部分，本發明涉及一種通過長形工件尤其是線材或管材的二維或三維的折彎來生產折彎(bend)零件的方法，且根據權利要求11的前序部分，本發明還涉及一種適於執行所述方法的設備。
背景技術：
在藉助於數字控制的折彎機的二維或多維折彎零件的自動化生產中，藉助於控制裝置，以協調的方式激勵折彎機的機器軸(axis)的運動，以便通過塑性成形在工件(例如線材、管材、導管或棒材)上形成一處或多處永久的折彎。在這種情況下，在折彎過程中，通過一次或多次進給操作，例如牽拉、定位和/或定向，工件的至少一部分移動進入折彎工具的接合區域內的初始位置，並藉助於折彎工具在至少一次折彎操作中成形。如果在折彎操作中進行了折彎，則有時已經折彎過一次或多於一次的折彎零件的自由端被引導至折彎工具例如固定的折彎心軸的一部分的周圍。然而，尤其在折彎操作期間，有時還在工件的定位期間和/或折彎平面的改變的事件中，工件的自由端部分可能容易產生運動和加速度，這可能導致自由端部分的振蕩。當在折彎過程中產生工件的自由端部分的振蕩運動時，該效應有時稱作「鞭梢效應」。鞭梢效應通常對生產率具有不利影響。振蕩運動甚至可能在折彎零件上造成不期望的塑性變形。在該情況下，工件的尺寸、長度，且因此工件的質量或質量慣性及其剛度，對不期望的振蕩運動的程度和屬性具有決定性的影響。通常，如果折彎零件的振蕩問題出現或預期將出現，則在振蕩關鍵運動的事件中將機器軸的速度和/或加速度降低到一定程度，使得振蕩僅升高到非幹擾程度，或理想地不再升高。然而，因為零件折彎得更加緩慢，則限制起因的該方法對生產率具有不利影響。 備選地或附加地，有時在單獨運動之間已計劃了穩定的次數，使得在執行製造過程的後續工步前，折彎零件的已經完成的部分的振蕩可減弱到可接受的值。對影響振蕩行為的這些可能性建立在使用者的知識和能力的基礎之上，並假定相當有經驗的機器操作人員。在所有情況下，折彎機的生產率均受這些措施的限制，且因此最終增加折彎零件的生產成本。此外，經常利用臺面或其它支承元件，限制振蕩的自由度和/或通過摩擦阻尼振蕩。然而，這些措施在機械方面要求附加的費用，並且經常以所不期望的方式限制折彎間隙。另外，這些解決方案通常用於特定的折彎零件，且必須針對各折彎零件或一組折彎零件重新開發。結果，也將增加折彎零件的生產成本。

發明內容
本發明的目的是，提供用於生產折彎零件的方法和設備，相比於傳統的方法和設備，在該方法和設備中顯著地降低折彎零件上的振蕩運動的不利影響。尤其是，提高了折彎機或折彎過程的生產率。為實現該目的，本發明提供具有權利要求1的特徵的方法和具有權利要求11的特徵的設備。有利的改進在從屬權利要求中指出。所有權利要求的文字通過引用而成為說明書的內容。為製造折彎零件，使用數字控制的設備，其具有多個機器軸，該機器軸的運動藉助於計算機輔助控制裝置而控制。在本申請中，這樣的設備還稱作CNC折彎機或簡單地稱作折彎機。機器軸包括至少一個驅動器，例如電機。驅動器驅動機器軸的以可運動的方式而安裝的部分，例如，在旋轉地安裝的部分上的可線性運動的滑動件。通過驅動器的協調激勵或機器軸的運動，藉助於一個或多個進給操作，在折彎過程中工件的至少一部分移動到在折彎工具的接合區域中的初始位置，並且藉助於折彎工具通過在至少一個折彎操作中的折彎而成形。尤其為，進給操作包括工件的牽拉、定位和定向。在這種情況下，在此處，術語「牽拉」表示工件與未折彎工件的部分的縱向軸線平行的線性進給運動，例如，為了在折彎工具的方向上傳送未折彎工件的部分。通常，「定位」同樣藉助於線性機器軸而實現，該線性機器軸包括工件的橫向運動，尤其為垂直於仍未折彎工件部分的縱向軸線。在「定向」中，工件通常繞所夾持(chucked)的、還沒有折彎的工件部分的縱向軸線而旋轉，以使得相關機器軸是旋轉軸(旋轉的軸)。尤其為，在定向期間使用旋轉運動，以在折彎零件已經折彎至少一次的情況下引起折彎平面的改變。在藉助於一個或多個進給操作使工件已移動到在折彎工具的接合區域中的初始位置中後，該工件藉助於折彎工具通過至少一個折彎操作中的折彎而成形。在折彎操作中， 典型地驅動折彎機的至少一個旋轉的軸，例如為了相對於固定的折彎心軸而旋轉折彎銷， 並且因此在工件位於折彎銷和折彎心軸之間的部分上產生帶有預確定的折彎半徑和折彎角度的折彎。根據由控制裝置基於電腦程式所預確定的運動曲線執行機器軸的每個運動。為達到該目的，機器軸的驅動器相應地激勵或供給功率。運動曲線的特徵在於，例如，在運動期間所覆蓋的行程或角度，運動的速度和/或加速度，在每種情況下作為時間或其它參數的函數。運動曲線的參數取決於待生產的折彎零件的類型和尺寸，並且例如，當折彎機已為折彎過程而設置時，該參數可藉助於合適的輸入參數由機器操作人員在輸入程序中輸入。 在很多設備中，例如，運動或運動段的速度和加速度的大小可預確定。有時，還可能的是在加速度階段的不同的加速度曲線之間進行選擇。通常，尤其是當自由端部分已經折彎一次或多於一次或具有沒有折彎的很大自由長度時，由於質量慣性，以協調的方式發生在折彎過程中的機器軸的多數運動導致突出超過折彎零件夾持的自由端部分的振蕩。在此處，折彎機的機器軸的可導致可能干擾折彎過程的折彎零件的自由部分的振蕩運動的該運動稱作「振蕩相關運動」。此外，該方法的特別的特徵是，在機器軸的這樣的振蕩相關運動期間，機器軸的補償運動(compensating movement)在至少一個補償時間段中產生並且降低振蕩的產生和/ 或適用於從已經生成的振蕩中消除或釋放振蕩能量。在這種情況下，與傳統方法的相應的運動曲線相比，振蕩相關運動的運動曲線以有向的方式修改，以這樣的方式使得從開始時抑制幹擾程度的振蕩，和/或以這樣的方式使得，通過移除振蕩能量到這樣的程度，即，使得不可避免的剩餘振蕩是如此地微不足道而使得折彎過程實際上不受振蕩的損害，使已產生的振蕩的振幅降低。在本申請中，振蕩能量的移除而導致振幅降低還稱作振蕩的「阻尼」。與傳統的方法相比，通過藉助於至少一個機器軸的優化的運動順序而避免和/或降低振蕩，可完全避免穩定時間，或在任何狀況中可顯著地降低，結果是，例如，可以更加快速地將工件穿入到折彎工具中。因此，折彎過程的生產率可顯著地提高。另外，與傳統的方法相比，振蕩相關運動的速度和加速度可提高，以使得，例如，折彎操作可以比目前更加快的方式而進行，而不受折彎零件的振蕩的損害。為實現這些優點，在機械方面不需要任何附加的費用。另外，折彎過程的優化獨立於折彎零件的幾何形狀，因為在輸入折彎零件參數後，相應的振蕩降低措施和/或振蕩抑制措施可在控制裝置的控制軟體的水平上適當地以自動地、半自動地或基於操作人員的經驗而手動地執行。補償時間段是這樣的時間段，即，在該時間段中至少一個機器軸執行尤其以避免和/或降低折彎零件的振蕩運動的觀點所優化的補償運動，該補償運動優選的是不均勻。 補償時間段可在運動的起始點和結束點之間的整個時間上延伸。此後，整個運動可根據振蕩優化的運動律而發生。還可能的是，運動的一部分、例如其初始階段以不考慮振蕩產生和 /或振蕩能量移除的方式而執行，並且補償時間段僅在運動的起始點和結束點之間的整個時間的一部分上延伸，例如少於整個時間的50%或少於30%。通常，在每種情況下，運動的起始點和結束點是運動的停止點或靜止點(運動速度等於零)。在很多實施例中，藉助於基於對設備的一個或多個相關機器軸的速度曲線的有向調節，在補償時間段內有向移除或釋放振蕩能量，工件的自由端部分的振蕩在振蕩的振幅方面降低或被阻尼。移除的振蕩能量可為如此大，使得在小於一個振蕩周期的持續時間內， 尤其為在小於半個振蕩周期的持續時間內，通過移除能量，振幅降低到移除能量前的主導的初始值的小於50%或小於30%或小於20%。在一個實施例中，在振蕩相關運動期間控制被激勵的至少一個機器軸，使得在補償時間段的開始時，正或負加速度、也就是說在機器軸的速度上的改變以這樣的方式而產生，即，使得與沒有補償運動時的速度差相比，機器軸的瞬時運動速度和工件的振蕩自由端部分的相應的瞬時運動速度之間的速度差值降低。因此，由於補償運動，使機器軸和振蕩的工件部分的運動速度接近。該運動速度的接近對應於機器軸和自由端部分之間的相對加速度或加速度差的降低。結果，取決於補償加速度的開始的時間位置，對于振蕩運動的階段或時間曲線，勢能和/或動能可從振蕩的工件中消除。有多种放置補償加速度可有效地開始的時間點的可行性。在此處，觀察在振蕩期間振蕩能量的表現形式是有幫助的。在振蕩運動(或振蕩運動的分量)的最大偏斜的時間點處，振蕩運動(或相應的分量)的整個振蕩能量以勢能(彈簧能、彈性能)的形式而存儲在折彎零件的自由端部分中。隨後，該能量被釋放，逐漸地轉變成動能，在運動中造成振蕩。在立即跟隨著最大偏斜的時間點的最大振蕩速度的時間點處，也就是說在四分之一個振蕩周期後，折彎零件的振蕩的端部分移動通過振蕩運動的零位置或靜止位置。在該時間點處，自由端部分的彈性變形已理想地完全削弱，以使得整個振蕩能量表現為動能的形式。在經過零位置後，自由端部分在另一振蕩方向中的最大偏斜的方向而移動，並且作為自由端部分的彈性變形的結果， 彈簧能(勢能)再次形成。然後，如果補償時間段的開始位於儘可能鄰近振蕩運動的最大偏斜的時間點，則首先，藉助於補償運動，以勢能的形式存儲在彈性地變形的折彎零件的部分中的振蕩能量可從折彎零件的振蕩的部分中放出。相比而言，如果補償時間段的開始位於儘可能鄰近振蕩運動的最大振蕩速度(穿過零位置)的時間點，則首先，藉助於補償運動，動能形式的振蕩能量可從折彎零件的振蕩的部分中釋放。通常，存在混合形式，並且因此作為補償運動的結果而削弱動能和勢能。在很多實施例中，控制在振蕩相關運動期間激勵的至少一個機器軸，使得對于振蕩的運動的時間曲線，補償時間段的開始處於在振蕩運動的最大偏斜的時間點和接下來的最大振蕩速度的時間點之間的第一時間段內。每個振蕩周期包括兩個第一時間段。在第一時間段中，速度差值的大小從零(在最大偏斜的時間點處)升高到在最大振蕩速度的時間點處的更高的值。可使用在最大偏斜的時間點後儘可能早地開始的機器軸的補償加速度， 以為了防止過於高的速度差值的建立。在這種情況下，平緩的加速度可產生高的阻尼作用。備選地或附加地，控制在振蕩相關運動期間激勵的至少一個機器軸，使得對于振蕩運動的時間曲線，補償時間段的開始處於在最大振蕩速度的時間點和接下來的振蕩運動的最大偏斜的時間點之間的第二時間段內。如果機器軸的補償加速度在最大振蕩速度的時間點後儘可能早地開始，則所能實現的是主要以動能形式存在的振蕩能量被移除。在補償運動的開始的多個可能位置，經常選擇這樣的位置，即，在該位置處自由端部分以相反的方向振蕩或將要振蕩，也就是說與機器軸的運動的方向相反。在這種情況下， 機器軸的補償運動將以負加速度的階段而開始，也就是說以運動速度的降低或制動運動而開始。例如，可如此地選擇第一時間段，以使得定義了第一時間段的開始的振蕩運動的最大偏斜是在機器軸的運動的前進方向中的最大偏斜。此後，確切說，在第一時間段中，折彎零件在相反的方向中振蕩。帶有負加速度的補償運動、也就是說機器軸的制動運動可尤其在機器軸運動的最後階段中使用，也就是說時間上在到達運動的結束點前的不久。此外，可如此地設計制動運動，以使得在補償制動運動後，機器軸不再更加快速地移動，取而代之，力爭直接到達其靜止點(機器軸的運動的靜止點)，沒有任何進一步的顯著的正加速度。然而，還可能的是在折彎零件的前進振蕩的階段中從折彎零件中釋放振蕩能量， 在該階段中工件的振蕩的部分比機器軸更加快速地移動。可能的是藉助於機器軸的正加速度而移除振蕩能量。例如，在機器軸的運動在任一種情況下變得更快的運動階段中，例如在折彎操作的初始階段中，這是有利的。因此，補償時間段可開始於速度上升、也就是說正加速度，或開始於減速、也就是說負加速度，然而加速度的類型(正或負)應適應折彎零件的振蕩曲線，使得在補償時間段的開始處立即引起加速度差值的降低。補償運動可採取相反振蕩的形式，其中，帶有機器軸的正加速度的階段和帶有機器軸的負加速度的階段一次或多於一次地交替，例如為了產生近似正弦的加速度曲線。這樣的補償運動可在多於半個振蕩周期的長度上、尤其為至少一個或至少兩個或至少三個或更多個周期的長度上延伸。在很多示例中，待降低的振蕩發生在折彎操作期間，在該折彎操作中折彎工具與振蕩的折彎零件相接合併且折彎軸為工作狀態。在該情況下，折彎零件中和/或在折彎零件的運動中的處於折彎平面中的振蕩分量的振蕩能量可藉助於執行補償運動的折彎工具而釋放。因此，折彎工具的補償運動主動地降低振蕩運動。可基本上在所有機器軸中提供振蕩運動，以部分地或全部地從振蕩的系統中釋放
7分配到機器軸、例如在牽拉軸上的振蕩分量的能量。適當地，多個機器軸還可同時激勵，以使得能量從更複雜的振蕩運動(例如，二維的振蕩和扭轉振蕩)的多個振蕩分量中消除。對藉助於補償運動而主動移除振蕩能量的效果，重要的是找準振蕩運動的時間窗，在該時間窗中振蕩能量可優化地在運動的特定階段期間釋放。在每種情況下，特別合適的時間段為振蕩周期的僅四分之一，時間窗的絕對大小取決于振蕩的端部分的振蕩頻率。足夠精確的、有效的方法變型建立在折彎過程期間工件的可振蕩的自由端部分的特徵頻率的計算的基礎之上，該方法變型可尤其為成本有效地執行並且藉助於對控制軟體的合適的軟體組件適當地可單獨地執行。如果CNC折彎機設置成用於執行折彎過程，則需要用於定義已完成折彎零件的期望的幾何形狀的輸入。折彎零件幾何形狀可以在線或離線的方式而定義，例如，藉助於幾何數據的結構輸入(例如，折彎半徑、折彎角度，以及二維折彎的折彎平面的定向，相鄰的未折彎的支架(leg)的長度，適當地提供的螺旋參數等)。另外，通常，工件數據從存儲器中輸入或讀取，例如工件橫截面的數據、工件直徑、材料類型、 材料密度等。從這些數據，可對摺彎過程的每個階段而計算自由端部分的質量分布和質量慣性矩。在方法變型中，通過使用折彎零件的幾何形狀數據和工件數據，計算特徵頻率或特徵頻率數據，其表現了工件的可振蕩的自由端部分在一個或多個連續階段(尤其在折彎過程的所有階段)上的一個或多個特徵頻率。此外，如果對振蕩的可定義的參考時間點，規定或確定了該振蕩的階段位置，則通過使用特徵頻率或以適當形式表現一個或多個特徵頻率的數據，跟隨該參考時間點的振蕩運動的曲線可在其階段位置方面而精確地預確定。尤其為，可定義的參考時間點可為在機器軸的運動的靜止點(停止點)後的加速運動開始的時間點。在折彎操作期間，例如，參考時間點可為在折彎銷已經應用於工件(適當地，仍停止或僅稍微地振蕩)後的折彎銷的加速運動的開始的時間點。尤其為，通過使用特徵頻率數據和關於在較早時間所定義的參考時間點處的振蕩的階段位置的數據，控制補償時間段的開始的時間位置。在另一方法變型中，通過使用折彎過程的合適的幾何形狀數據和工件數據，計算慣性力矩數據，其表現工件的可振蕩的自由端部分對一個或多個連續階段的質量慣性矩， 尤其為，對摺彎過程的所有階段，並且作為質量慣性矩或相應數據的函數而控制在機器軸的運動期間的加速度的程度。例如，加速度可自動地降低，則可振蕩的自由端部分的質量慣性矩為更高，以避免更顯著的振蕩。在很多實施例中，藉助于振蕩檢測系統而檢測振蕩運動的時間曲線，該振蕩檢測系統優選具有至少一個振蕩傳感器，該振蕩傳感器產生至少表現振蕩的階段位置和頻率的振蕩信號。振蕩傳感器是這樣的測量系統，即，該測量系統可檢測自由端部分的運動(和因此還有振蕩)並且可將該運動轉換成例如可電方式進一步處理的信號。因此，對每個折彎零件，振蕩可單獨地實時監測，並且例如，補償運動的時間位置可最佳地適應于振蕩運動。由振蕩檢測系統所檢測的振蕩運動可顯示在折彎機的指示器上，並且由操作人員所使用以設置用於補償運動的參數(例如，開始的時間位置，運動曲線等)。優選的是，振蕩信號提供至控制裝置，並且控制裝置處理振蕩信號，用於控制一個或多個機器軸的運動曲線，以使得這些機器軸執行有效的補償運動。自動振蕩檢測允許對補償運動與實際上存在於折彎零件上的振蕩進行最佳的協調，以使得在任一種情況下，最佳的振蕩降低可在一系列的每個折彎零件中實現。因此，可執行振蕩補償調節。尤其為，控制裝置可如此地設置， 以使得藉助于振蕩信號而控制補償時間段的開始的時間位置。因此可能的是，例如，機器軸的制動或速度增加運動的開始的時間點最佳地自動找準折彎零件的振蕩的階段，以實現有效的振蕩降低。振蕩檢測系統可具有一個或多個振蕩傳感器。振蕩傳感器可根據不同的原理而操作。例如，可為光學振蕩傳感器，例如，該光學振蕩傳感器以光學的方式藉助於雷射而檢測折彎零件的振蕩。備選地或附加地，提供帶有至少一個行掃描或區域掃描的攝像機的攝像系統，必要時帶有所連接的圖像處理系統。適當地，除振蕩的階段位置和頻率之外，通過時間分辨，在自由端部分上的特定的測量點處，還可檢測該振蕩的振幅。還可能的是，使用至少一個電感或電容式振蕩傳感器，以電磁的方式檢測振蕩。選擇對振蕩檢測系統的合適的元件應考慮這樣的事實，即，適當地，通過時間分辨應不僅檢測二維的振蕩，而且應檢測更複雜的振蕩狀態，例如扭轉振蕩和在不同方向中的多個振蕩分量的疊加。適當地，振蕩檢測系統應能夠檢測二維的甚至三維的振蕩的運動，並且必要時能夠檢測對多個振蕩分量的各情況中產生的特定的振蕩信號。在很多實施例中，至少一個力傳感器或扭矩傳感器用作振蕩傳感器，以為了通過時間分辨而檢測產生在該情況中的振蕩或力。例如，可提供力傳感器，以為了例如通過時間分辨和/或作為折彎角度的函數而檢測作用在折彎工具上的折彎力。在力傳感器上，以平行於折彎方向的方式所作用的振蕩分量反映為折彎操作所需要的力的周期性的變化，當自由部分以折彎運動的方向(前進方向)振蕩時力相對低，並且當該自由部分與折彎方向相反(相反方向)地振蕩時力相對高。類似地，例如，自由端部分的扭轉振蕩的一部分可通過在牽拉工件的夾持裝置 (夾頭)上的力傳感器或扭矩傳感器而檢測。通過時間分辨，以平行於牽拉方向所作用的振蕩分量也可藉助於以相應的方式所設計的力傳感器而檢測，並且可用於監測振蕩。適當地， 也可監測機器軸的驅動電機的功率消耗，並且用於描述折彎零件振蕩的特徵。單個的振蕩傳感器可能已足夠，然而還經常提供多個振蕩傳感器，適當地，這允許更精確的特徵描述和/或更複雜的振蕩狀態的特徵描述。通常，傳統折彎機運動的運動曲線的不同之處在於，這些運動曲線具有運動速度的基本為三角形的形狀或基本為梯形的曲線。例如，當僅可在折彎機上的機器軸輸入恆定的加速度或最大速度時，出現由線性節段所組成的這樣的速度曲線，例如，以調節折彎工具的旋轉運動。在很多折彎機中，還可調節帶有不均勻的速度改變的特定的加速度斜線。例如，起點可以低的加速度開始，此後加速度逐漸上升。相反地，通常，帶有有效的振蕩補償的運動的運動曲線的不同之處在於，在補償時間段中，產生在帶有負加速度的階段、帶有正加速度的接下來階段和帶有負加速度的隨後的階段之間的至少一個改變。這些階段優選連續地使一個合併到另一個中，也就是說在速度增加和速度減少之間沒有突然的改變，以使得，例如，在補償時間段中可獲得帶有在正和負加速度之間的多個改變的運動速度的近似正弦的曲線。通常，有利的是，在由機器軸的激勵所產生的這樣的「反向振蕩」的情況下，反向振蕩的振幅逐漸減少。結果，振蕩能量可相繼地從以越來越低的振幅而振蕩的端部分中消除，並且該狀況可在反向振蕩自身激勵所不期望的折彎零件振蕩情況中避免。通過早期的反作用，適當地，可防止更顯著的振幅。在很多實施例中，補償時間段跟隨帶有機器軸的恆定速度或恆定加速度的階段。 例如，當到達對機器軸所提供的運動結束點時，則補償時間段可結束，否則必要時甚至提前結束。在折彎操作中，例如，這可意味著，首先，在初始階段中可建立鐘擺振蕩，該鐘擺振蕩在折彎操作的最後階段中被阻尼，使得折彎零件的自由端部分不再振蕩或僅不顯著地稍微地在運動的結束處振蕩，以使得不再必須在運動的結束處等待振蕩的消失，然而，代替地， 隨後的操作可不以穩定時間而開始或僅以短的穩定時間而開始。通常，在開始點和結束點之間，振蕩相關運動的運動曲線按順序具有帶有上升的運動速度的加速度時間段，必要時帶有基本恆定的運動速度的恆定行程時間段，以及補償時間段，在該補償時間段中運動速度以所定義的方式而波動和/或下降，以實現振蕩的阻尼。還可能的是，控制機器軸在整個運動期間的運動，以使得作用在折彎零件的自由端的慣性力從開端起保持為低，使得折彎零件的原則上幾乎完全不可避免的振蕩僅具有相對低的振幅，並且因此不損害折彎過程或僅不顯著地損害該折彎過程。為該目的，在很多實施例中，控制(一個或多個)機器軸的運動，使得在運動的起始點和結束點之間，振蕩相關運動的運動曲線遵守基本上與數學上光滑的函數相對應的運動律。在此處，將「光滑的函數」理解為意味著該數學函數連續可微，也就是說該數學函數具有連續導數。顯而易見地， 連續可微(光滑)的函數的圖形沒有拐角或凸點，也就是說沒有不可微分的部位。如果運動曲線與光滑函數相對應，則對運動速度或者對運動加速度沒有突然的改變(在速度曲線或加速度曲線中的拐角)。結果，還可保證無震顫(jolt-free)的運動律、也就是說不帶有加速度跳變的運動律。顯而易見的是，通過運動曲線的合適的設計，擾動振蕩的形成可因此從開端起保持為低。在很多實施例中，在整個振蕩優化的運動期間，速度和加速度都連續地變化，以使得運動曲線在起始點和結束點之間不具有線性節段。然而，還可能的是，執行帶有直線節段的運動曲線的一部分。例如，在光滑運動曲線的轉向點周圍的區域可具有直線節段。例如， 從編程的角度來看，這可以是有益的。顯而易見的是，通常，當機器軸根據具有特別低的加速度特性值(運動律的二階導數)的運動律而移動時，振蕩激勵可特別好地被抑制。如果運動還具有特別低的震顫特性值(運動律的三階導數)，也可以是有利的。運動律可能夠以良好的近似法而描述，尤其為，通過至少一個下列運動律n次多項式，尤其為五次；二次拋物線；修改的加速度梯形。然而，振蕩的阻尼可理解為限制效果的措施，該振蕩的建立的有效抑制可理解為限制起因的措施。通常，補償運動同時具有限制起因和限制效果的部分。本發明還涉及用於通過長工件(尤其為線材或管材)的二維或三維的折彎而生產折彎零件的設備。該設備具有多個機器軸，用於協調激勵機器軸的運動的控制裝置，以及至少一個用於在工件上執行折彎操作的折彎工具，能夠根據可由控制裝置所預確定的運動曲線而產生機器軸的運動。該設備的不同之處在於，設置該設備，以用於在振蕩相關運動期間、在至少一個補償時間段中產生補償運動，該補償運動降低振蕩的產生和/或該補償運動從激勵的振蕩中消除振蕩能量。
術語「折彎機」應予以廣泛地理解，在本申請的範圍內，就此意義而言所生產的工件具有一個或多個折彎。折彎可以不同的方式而產生。除主要用來折彎的折彎機之外，例如，該術語還包括支架彈簧機器(leg-spring machine)，該支架彈簧機器可執行不同的操作，例如折彎、卷繞、纏繞、支架的產生，等等。折彎零件可具有帶有彈簧部分、支架和折彎的複雜的幾何形狀。在很多實施例中，基於通過機器軟體以算術方式所確定的折彎零件的特徵頻率和邊界條件(支承、摩擦、定向等)對機器軸的各運動單獨地計算補償運動的特性(例如，運動曲線，不均勻的補償運動的開始的時間位置，加速度曲線等)。因此，操作人員僅需要輸入折彎零件一些特性。例如，這些輸入包括折彎長度、折彎角度、直線長度、折彎平面以及其它幾何數據，以及還包括例如在材料、工件橫截面或工件直徑和工件密度方面的工件數據。例如，基於材料橫截面，可以簡單地區分線形和管形的工件。密度的指示使得可以計算自由的折彎零件部分的慣性力矩並因此計算其特徵頻率。在很多現代折彎機中，尤其為在帶有調節的機器軸和伺服驅動器的折彎機中，本發明可藉助於已經存在的驅動器和控制器而執行。對執行本發明的實施例的能力可以附加的程序部件或程序模塊的形式而應用到計算機輔助控制裝置的控制軟體中。因此，本發明的另一方面涉及電腦程式產品，該電腦程式產品存儲在尤其為計算機可讀取的介質上或作為信號而執行，當該電腦程式產品裝載到合適的計算機的存儲器中並且由計算機所執行時，該電腦程式產品使得計算機執行根據本發明或優選實施例的方法。這個和其它的特徵可不僅從權利要求中、而且從說明書和附圖中獲得，其中，獨立的特徵在各情況下可單個地或多個地以在本發明的實施例中的和在其它領域中的子組合的形式而執行，並且可構成有利的和獨立可取得專利權的版本。示意性的實施例顯示在附圖中，並且在下文中詳細地解釋。


圖1以示意性的圖示顯示了單頭折彎機的折彎單元的頂視圖2顯示了帶有用於機器軸的驅動器和帶有用於控制和操作折彎機的裝置的折彎單元的示意性的側視圖3顯示了已經多次折彎的工件的頂視圖4示意性地顯示了將在折彎操作的不同階段被折彎的工件的運動； 圖5為在組合圖示中顯示折彎銷的折彎角和所產生的振蕩運動的振幅的曲線圖； 圖6為組合曲線圖，其將表徵振蕩的各種參數示意性地圖示為時間的函數； 圖7顯示了帶有振蕩運動的主動阻尼的折彎操作的第一次試驗的測量曲線圖； 圖8顯示了帶有振蕩運動的主動阻尼的折彎操作的第二次試驗的測量曲線圖； 圖9顯示了帶有雙重阻尼的試驗的測量記錄；
圖10顯示了折彎操作的測量記錄，其中，折彎軸的勻速主運動與微小的基本為正弦的補償運動相疊加，該補償運動抵消折彎零件的振蕩；以及
圖11顯示了在折彎操作期間折彎銷的不同運動律的路徑函數的對比圖。
具體實施例方式折彎加工中，不同類型的折彎機和折彎方法間存在差異。已知的用於管材及線材的計算機數字控制的折彎機常常被設計成用於拉彎方法或滾彎方法。以下示範性實施例涉及藉助於設備(稱為折彎機)來折彎線材的滾彎方法的變型，用於生產折彎零件。基本上，折彎機可細分為單頭折彎機和雙頭折彎機，在這兩種折彎機中，折彎頭或工件旋轉。同樣地，工件或者折彎頭可以定位成垂直於或平行於工件軸線。這裡，術語「工件軸線」指長形工件正好在工件牽拉處或進給單元處即工件被夾緊且還未被折彎的位置的縱向軸線。工件的任何運動可以是振蕩關鍵或與振蕩相關，並且因此在生產計劃中應加以考慮。首先，工件的運動包括工件的前進運動，即工件沿平行於工件軸線的運動；工件的旋轉運動，即工件繞工件軸線的旋轉運動；工件繞垂直於工件軸線的軸線(折彎軸線)的折彎運動；以及藉助於垂直於工件軸線的線性平移運動的工件的定位。此外，坯料的進給及工件到另一加工位置的輸送或轉移可能是振蕩關鍵的。下面通過單頭線材折彎機的示例，解釋與振蕩相關的問題的一些方面，其中，為了折彎線材，折彎頭繞進給單元所保持的工件(線材)旋轉。折彎頭可沿垂直於工件軸線的方向定位，工件軸線方向上的定位藉助於進給單元平行於工件軸線的運動而實現。圖1以示意性圖示顯示了單頭折彎機的折彎單元100的頂視圖。圖2顯示了帶有用於機器軸的關聯的驅動器和帶有用於控制和操作折彎機的裝置的折彎單元的示意性側視圖。折彎單元具有進給單元110，該進給單元110用作將未折彎的工件120進給到折彎工具130的接合區域中，該折彎工具130在下文中還稱作折彎頭。進給單元可具有例如夾具或夾頭，或者可具有前進滾筒，所述前進滾筒沿著折彎工具的方向，傳輸來自工件儲存器 (例如線圈、卷線機)並通過其間的校正單元引導的工件的未折彎部分。未折彎工件的工件軸線125的定位和定向由進給單元確定。用作折彎工具的折彎頭130具有可繞中心軸線ZA旋轉的心軸盤132，在心軸盤的頂側，安裝有兩根折彎心軸134、136和折彎銷138，兩根折彎心軸134、136彼此之間有一定距離，折彎銷安裝在距中心軸線ZA—定徑向距離的位置處，並且可繞心軸盤132的中心軸線旋轉。折彎工具(折彎頭130)與工件120或進給單元110可以相對於彼此按照期望的方式進行定位和定向。為此目的，通常提供彼此垂直的三根線性機器軸和旋轉軸(繞工件軸線12 。這些機器軸可布置在折彎頭130上或在進給單元110上。通常採用工件定位和折彎頭定位的組合。折彎頭通常配備有兩根或三根旋轉軸，並可繞平行於工件軸線的軸線偏移。在示範性實施例中，折彎機具有直角機器坐標系MK，其用小寫字母X，y, ζ標識，ζ 為垂直軸，x，y為水平軸，χ軸平行於工件軸線125。為了與坐標軸相區分，由自動控制器所驅動的機器軸在各情況下用大寫字母表示(例如A，B, C，W，Z)。折彎頭130可以沿兩個互相垂直的方向定位成線性垂直於工件軸線125，且工件 120可繞工件軸線旋轉並沿軸向方向定位。參照圖2解釋機器軸的常見名稱。藉助於線性 C軸，進給單元110(有時設計為夾具進給)可以平行於工件軸線直線地移動(因此平行於 χ軸)(有時稱為夾具進給)。用於此目的的驅動在伺服電機MC的輔助下發生。藉助於A軸(工件旋轉軸)，工件可以繞工件軸線125無約束地旋轉(理論上)，伺服電機MA在此用作驅動器。其它的機器軸被分配給折彎工具130。藉助於W軸的伺服電機MW，折彎頭130可以繞中心軸線ZA(平行於機器坐標系的ζ軸)無約束地旋轉。藉助於Y軸的伺服電機MY, 折彎銷138可以繞折彎頭的中心軸線ZA無約束地樞轉。在此情況下，中心軸線ZA限定折彎的中點，因此也被稱為折彎軸線。折彎工具作為整體可以沿垂直於工件軸線的兩個方向線性移動，準確地講為Z軸方式和B軸方式(未顯示)，Z軸方式中，折彎工具藉助於伺服電機MZ平行於中心軸線ZA運動；B軸方式中，折彎工具藉助於電機(未圖示)垂直於Z軸運動。用於線性運動的電機在各情況下可以是伺服電機或電動的線性驅動器(直接驅動器)。在示例中，折彎運動的旋轉軸位於垂直方向上，以便B軸用於折彎頭的水平定位， Z軸用於折彎頭的垂直定位。可以手動地或通過伺服電機使折彎頭俯仰。用於機器軸的所有驅動器均與控制裝置150電傳導地連接，該控制裝置150主要包括驅動器的功率提供裝置、中央計算單元和存儲單元。藉助於在控制裝置中工作的控制軟體，可以高時間解析度的方式，可變地控制所有機器軸的運動，例如，在折彎過程中以有向方式改變折彎軸的運動速度和加速度。與控制裝置相連的指示器和操作單元160用作與機器操作人員的界面。在折彎過程開始前，機器操作人員可以在操作單元中輸入與折彎過程相關的特定參數，例如，期望的折彎部分的幾何形狀(幾何數據)、各種工件屬性(工件數據)和工具數據。圖1示出了折彎過程中出現的問題，該問題的產生是因為由進給單元卡持的工件的自由端部分處于振蕩。在圖1的圖示中，工件120位於折彎頭之上一定距離處，藉助於Z 軸向下降低，以使工件軸線125在折彎心軸134、136之上延伸，且因此線材不與它們接合。 由於上述的工件運動，工件處于振蕩，所述振蕩在垂直於折彎軸線ZA的平面(折彎平面) 上具有相當大的振蕩分量。這些振蕩在圖1中用點劃線圖示。由於折彎心軸134和136相互之間具有一定的距離，且該距離略大於工件直徑，所以在工件振蕩減弱到一定的程度時， 工件120可穿入兩折彎心軸之間，使得當折彎頭向上移動時，振蕩的工件位於折彎心軸之間且不與它們接觸。圖3為與圖1相似的圖示，但在圖3中工件120的一部分已經折彎。由於部分折彎的工件120的突出及工件質量重心M的相關偏移，工件相對於圖1中未折彎的工件趨於具有更大程度的振蕩。由於工件質量重心不再位於工件軸線125上，因此在任何與工件運動相關聯的定位過程(沿工件軸線方向和垂直於工件軸線的方向)中和在任何定向過程， 即任何繞工件軸線的旋轉運動中，都可能引起幹擾折彎過程的工件振蕩。為了更詳細地解釋與振蕩相關的問題，下文將解釋在三維折彎線材的折彎零件的生產過程中的示範性折彎操作。儘管實際上多個節段可以同時進行，但理論上折彎順序可細分為許多單獨的節段。在第一次折彎形成前的牽拉過程中，例如，藉助於牽拉滾筒(C 軸)，將筆直線材傳輸至折彎工具的區域。線材的制動通常不會對振蕩起關鍵性作用，其原因在於，理論上橫向振蕩不會由此產生。在隨後的穿入過程中，折彎頭藉助於Z軸向上移動，且線材穿入折彎頭的折彎心軸之間。同樣在這種情況下，通常不會存在問題，因為線材不振蕩或僅輕微地振蕩。將兩折彎心軸之間的距離尺寸確定為基準，使得其比線材的外徑大零點幾毫米。在圖示的示範性實施例中，在啟動的隨後階段，折彎銷繞折彎軸線(中心軸線ZA)進行樞轉運動(Y軸的運動)，且心軸(W軸)是靜止的。折彎銷可以移動，例如，以恆定的加速度從穿入位置運動到作用位置，在作用位置，折彎銷第一次接觸線材。在第一次折彎過程中，折彎銷可以在該作用位置不停止移動地通過，但是它也可以自動地停止，例如當給出工具的幾何數據和材料直徑，以便成形操作從靜止時加速啟動。 在作用於線材的第一次加速過程中，線材的突出超過折彎工具的自由端部分的振蕩被激勵。在隨後的階段，線材被進一步加速，由於其振蕩，它將周期性地以不同程度在折彎平面上靠向折彎銷。折彎銷也可能在移動到線材之前達到最終速度。如果折彎角足夠大並且折彎銷達到了折彎過程中預先確定的最大折彎速度，那麼後續的折彎將以恆定速度進行。其後，線材以可預先確定的例如恆定的加速度再次制動，直到達到過度的折彎角(制動)。然後，折彎銷反向(Y軸)，並再次加速到預先確定的速度，在該情況下，加速度和速度可以不同於折彎過程中相應的值。折彎銷例如以兩步退出(先慢後快)。由此，折彎操作結束。然後，工具有時藉助於Z軸向下移動出線材(抽出)，但這步也可以略去，例如當折彎方向不改變時。如果多個折彎在折彎平面上按順序依次進行，那麼可重複這一順序。在三維折彎的折彎零件的生產過程中，折彎平面至少會改變一次。如果下一次折彎發生在另一平面上， 那麼在抽出之後，進給單元藉助於A軸旋轉，使得工件繞它的工件軸線旋轉。在這種情況下，可能發生扭轉振蕩，另外，已折彎的端部可能發生彎曲振蕩。隨後藉助於C軸(牽拉)重新輸送線材。然而，在這個階段的牽拉方法遠比形成第一次折彎之前的牽拉方式關鍵，因為由於其更高的質量慣性和有時重心從工件軸線的偏移，已折彎線材更易受振蕩的影響。由於工件的振蕩，第二次穿入也相應地更加困難，其原因在於，在穿線過程中，振蕩的線材可能與心軸銷發生碰撞，且因此心軸銷可能將振蕩激勵的脈動傳遞給線材。在不同的折彎過程中，這些基本的節段會發生，且有時以變化的頻率和其它的順序重複。必須記住，折彎過程的每一節段都可能發生振蕩，並且該振蕩將與先前已經產生的振蕩相疊加。在許多實施例中，在機器軸的與振蕩相關的運動過程中，在補償時間段內產生機器軸的非均勻補償運動，且其運動曲線設計成使得可以在短時間內去除折彎零件的振蕩運動的大部分能量。作為其圖示，圖4顯示了在折彎操作不同階段待折彎的工件的運動。組合圖形顯示了在各情況下帶有心軸盤的兩個靜止的折彎心軸134、136和折彎銷138的折彎工具130，折彎銷138在線材120的折彎過程中執行相對旋轉運動。圖4A中線材中部的虛線在各情況下表示線材的靜止位置或起始位置，即假定沒有外力作用時線材縱向軸線的方位。圖4A顯示了 t=tl時刻的布置。其中，線材靠著折彎銷，線材仍位於靜止位置。然後，折彎銷138在折彎方向(+Y方向)上發生加速運動。在這種情況下，由於質量慣性，線材沿折彎銷的方向折彎，即沿與折彎銷的運動方向相反的相反方向折彎。在t=t2時刻(圖 4B)，線材已經達到了相反方向上的最大偏斜。在這種情況下，線材發生彈性變形，產生的平面振蕩的全部能量以勢能(彈簧能)的形式存儲於線材中。在t=t2時刻之後，線材沿前進方向加速，並在t=t3時刻到達圖4C所示位置，其中線材移過靜止位置。在t=t2到t=t3 之間的時間段內，線材逐漸地將存儲的勢能轉化為動能。在這個階段，自由端以比折彎銷更快地(更大的角速度)向前移動。在t=t3時刻，自由端部分達到其最大振蕩速度，並且移過靜止位置。這裡，振蕩能量完全以動能的形式存在。在移過靜止位置後，線材又開始降低振蕩速度，將振蕩動能轉化為彈簧能，直到t=t4時刻線材在前進方向上達到最大偏斜(圖 4D)。在此時間點，線材和折彎銷具有相同的速度。與折彎方向相對的相反方向振蕩階段開始，直到在相反方向振蕩期間，在線材經過零位置(靜止位置)時又一次達到其最大振蕩速度。由此，第一振蕩周期結束。在折彎操作過程中，許多這樣的振蕩周期會連續發生。圖5為試驗中繪製的測量曲線圖，其圖示了該順序。具有正弦末端的傾斜延伸的實線代表折彎角Y[° ]與時間t的函數關係，正弦曲線AMP圖示了線材振蕩的振幅。在大約t=l. 50 s時折彎銷被應用，振蕩開始。這裡，自由端部分沿折彎方向經歷第一次加速。隨著因折彎銷產生的第一次加速，振蕩被激勵，並在折彎過程中以某種增長的振幅持續振蕩。在一個實施例中，由於在前進方向上振蕩運動的最大偏斜時刻(例如在t=t4時刻)與緊隨其後的最大振蕩速度時刻之間的第一時間段內，折彎銷沿折彎方向(即折彎角Y 增大)的運動被制動或減速，所以實現了產生的彎曲振蕩的振幅的主動降低。在這種情況下，折彎銷或者指定的機器軸(Y軸)以有限的加速度執行制動運動，在此時刻，該制動運動與線材的振蕩運動的加速度同向。在示例中，制動從圖4D所示的時間點t=t4開始，其後，折彎銷的運動被制動。在圖中，制動所需的折彎銷的負的加速度用箭頭AB標出。所述箭頭指向折彎銷加速的方向， 即折彎銷移動方向(+Y方向)的後方或相反方向。在前進方向上最大偏斜的t=t4時刻之後，線材的加速度同樣地沿此方向，並用箭頭AD標示。在運動的相反方向振蕩階段，線材又一次被推進到其零位置。正如清晰地圖示的那樣，都沿同樣的方向加速(同向加速)。其結果是，線材的振蕩被吸收。折彎銷總是可以進一步制動，例如一直到t=t5時刻(圖4E)，線材幾乎才達到靜止。從振蕩的觀點看，在從時間點t=t4開始的第一時間段的區域內的操作可以理解如下。折彎工具，即心軸銷和折彎銷，以與用於線材的固定夾具同樣的方式工作，直到時間點t=t4。在時間點t=t4之後的折彎銷的制動的結果為夾具不再是牢固的，而是有彈性的， 且因此也有阻尼動作。因此，在線材的相反方向振蕩過程中，折彎銷的制動產生彈性夾緊， 據此將線材的振蕩能量的大部分釋放。備選地或附加地，在具有過度折彎角的折彎過程中，在到達過度折彎角之後，在折彎銷的相反方向運動(沿-Y方向的運動)階段，可以實現線材與折彎銷同向加速的區域內的阻尼。依據最大偏斜時刻線材偏斜的方向為前進方向(+Y方向)或相反方向(-Y方向)， 折彎銷在隨後的時間段內正向加速或者減速，以便吸收振蕩並為阻尼目的釋放振蕩能量。在過度折彎之後，使相反方向運動的開始與自由端部分的振蕩協調，使得開始後阻尼立即發生也是可能的。為此目的，需要時可以在逆轉點區域設置可控長度的中斷，例如以便剛好在自由端部分開始其相反方向振蕩階段時啟動相反方向運動。對於主動阻尼，找準折彎銷的機器軸(Y軸)的阻尼補償運動開始的正確的時間點是重要的。在圖4D所示的示例中，例如由折彎銷的制動而引起的彈性夾緊，可以僅沿一個方向發生彈性作用，並剛好與折彎方向相反。因此，阻尼不會在任意期望的時間點發生， 而是落在與振蕩階段相對應的時間窗內，在該時間窗內，線材沿折彎銷方向運動(參照圖 4D)。該時間窗僅佔折彎零件的振蕩周期的四分之一，時間窗的絕對尺寸(以時間為單位) 依賴于振蕩頻率，而振蕩頻率基本上取決于振蕩的、自由的工件部分的特徵頻率。時間窗的典型尺寸可以為幾毫秒到零點零幾秒，其依賴于振蕩零件的尺寸或特徵頻率(典型值例如為 0. 5Hz 到 IOHz)。在圖6中，通過示意性曲線圖，更加全面地解釋了如何通過主動機器軸(這裡驅動折彎銷的Y軸)的補償運動和開始階段，以消除振蕩能量的方式，阻尼存在的振蕩。表徵振蕩的各種參數在組合曲線圖中繪製成時間t(x軸)的函數。時間軸上用數字1到4標識的豎直線，標出了周期振蕩的選擇時間點tl、t2、t3、t4。圖形的中部顯示了在振蕩運動的不同階段，被加工的折彎零件的振蕩的自由端部分FE，所述振蕩運動貫穿自由端部分，同時， 折彎銷以恆定的角速度沿其折彎方向樞轉。在左邊顯示的t2時刻，自由端部分相反方向偏斜最大，並且在緊接其後的時間點t3，其沿前進方向(箭頭向右)通過其零位置，接著，在 t4時刻，沿前進方向達到了最大偏斜。然後，自由端部分相反方向振蕩，而且在tl時刻，以最大振蕩速度反向(箭頭向左)又一次達到其零位置，最後，在隨後的時刻t2，在整個振蕩周期之後又一次反向達到最大偏斜，依此循環。在時間點t2與t4之間，前進方向(V)(與折彎銷運動相同的方向)上的運動發生，同時，反向(R)(與折彎銷運動相反的方向)的運動發生在t4時刻到t2時刻之間。在自由端部分FE符號之上，一個子圖用虛線顯示了機器軸(即示例中用於折彎銷的樞轉的Y軸)運動過程中的速度VM。Vdif表示的連續的正弦曲線，代表在自由端部分FE 上選擇的點的(角)速度Vfe與折彎銷或驅動機器軸的(角)速度之間的速度差值VDIF。運用等式VDIF=VFE-VM。顯然，在t2到t4之間的前進運動(V)階段，首先，自由端部分比折彎銷越來越快，並在t3時刻，速度差達到最大，隨後，速度差又逐漸降低，直到前進方向上的最大偏斜時間點(t4)。隨後，速度差沿相反方向發展，其原因在於，在t4到t2時間段內的相反方向振蕩過程中，在各情況下，自由端部分的角速度均低於折彎銷的角速度，在tl時刻達到最大速度差。在最上面的子圖中，速度差Vdif的時間變化顯示為時間的函數，即差值加速度和加速度差Adif。差值加速度是對振蕩自由端部分相對於運動的折彎銷加速程度和方向的度量。 給出了最大振蕩速度時間點(tl和t3)之外的所有時間點的加速度差值。在振蕩的自由端部分的符號下面，緊跟著表示能量狀態的字母「P」和「K」。然而， 在相反方向或前進方向上的最大偏斜的時間點t2和t4，該振蕩(假定為平面振蕩)的整個振蕩能量，以勢能(P)或彈簧能的形式存在，在最大振蕩速度中間時刻(t3和tl)，振蕩能量完全以動能(K)的形式存在。在中間的時間段，兩種能量的形式都存在，在這種情況下，例如在最大偏斜時間點附近，勢能部分仍佔主導地位。於是，在振蕩的任何期望的階段，從振蕩的自由端部分消除振蕩能量，其原因在於，作為限定的正加速度或負加速度的結果，機器軸的運動速這裡指折彎銷的運動速度)急劇改變，當機器軸速度變化，即產生加速度，使得與沒有補償運動時的速度差相比，在機器軸的瞬時運動速度Vma和工件振蕩自由端部分的瞬時運動速度速度Vfe之間的速度差Vdif降低，此時這種情況是可能的。換句話說，當機器軸正向或負向加速時，可以實現振蕩阻尼或振蕩能量消除，使得儘可能降低加速度差值Adif。在圖6中，解釋了右側顯示的時間點t4之後的第一時間段ZI1，在t4時亥IJ，自由端部分已經在前進方向上達到其最大偏斜，並且開始相反方向回振(圖4D)。在t4時刻，所有能量以勢能(彈簧能)的形式存在，在相反方向振蕩過程中，勢能逐漸轉化為動能。於是，如果折彎銷的運動被制動(負向加速，符號A-)，速度降低的折彎銷吸收自由端部分的、沿折彎銷方向的振蕩運動，由此其振蕩能量被消除。如果考慮折彎銷和自由端部分的速度，那麼在t4時刻之後，在自由端部分的相反方向運動過程中，速度差Vdif將很快下降到更大的負值，直到到達下一個零位置。於是，如果在這個階段折彎銷的速度同樣地被適當降低(負加速度)，那麼實際的速度差Vdif(KOMP)相對於沒有補償運動的速度差急劇降低。在示例中， 折彎銷速度的降低與自由端部分的振蕩速度相適應，以在補償時間段KZI開始BK後，形成實際的恆定的速度差，這轉而對應於加速度差Adif至零的降低量。下面通過一些實際示例解釋折彎銷運動的有向的高減速度的實際效果(參照圖7到圖9)。理論上，在振蕩的任何階段，都可以通過運動的機器軸的有向的急劇的加速，實現振蕩阻尼(振蕩能量消除)。圖的下部分別用向上或向下的箭頭和符號A+或A-解釋了在各個階段為達到此目的所需要的加速度，向上的箭頭或符號A+代表速度增加(正加速度)， 向下的箭頭或符號A-代表減速或負的加速度。作為示例，這裡解釋了第二時間段ZI2的情形，該時間段ZI2位於相反方向的最大振蕩速度的時間點tl和緊接其的相反方向的最大偏斜的時間點t2之間。在該階段，自由端部分也沿移動的折彎銷方向運動，具體而言，以逐漸降低的速度沿移動的折彎銷方向運動。在該區域，作為折彎銷的速度的降低(A-)的結果， 此階段的振蕩能量也被吸收，振蕩能量因此耗散。在選擇了合適的振蕩階段的情況下，也可以通過折彎銷的正向加速，消除振蕩能量。下面將描述的示例為在相反方向的最大偏斜的時間點t2和緊接其後的正向的最大振蕩速度的時間點t3之間的第一時間段ZI1。在自由端部分的前進運動的階段，由於折彎銷正向加速(A+)，所以振蕩被「吸收」，結果，相比於沒有該加速的運動而言，相對於自由端部分的速度差降低。在圖表下部，箭頭下面的虛線，代表加速度，可以同樣地用於解釋為了達到能量消除目的折彎銷所需的加速度。該示例顯示，通過最小化折彎銷與振蕩的自由端部分之間的加速度差Adif的量，可以消除振蕩能量，且振蕩的振幅因此降低。在變型的方法中，通過調節作用在折彎銷上的折彎力，實現連續地抑制具有幹擾振幅的振蕩。精確地講，如果將調節設計成使得折彎力在折彎操作過程中或在折彎階段儘可能保持恆定或者僅僅有輕微的波動，這也同時確保在折彎銷的運動和自由端部分的振蕩運動之間無法形成顯著的加速度差。由於自由端部分的振蕩的激勵歸因於加速度差的形成和加速度差，所以也因此避免了幹擾振蕩的激勵。在這種情況下，應考慮運動開始和結束時力的增加和減小。接著參考圖7和圖8，解釋了一些具有振蕩運動的主動阻尼的折彎操作的結果。在此方面，圖7顯示了測量曲線圖，其以組合圖示將折彎角Y[° ]、折彎速度V、自由端部分的振蕩運動的振幅AMP顯示為橫坐標上的時間(以s為單位)的函數。作為折彎速度(Y軸旋轉運動的角速度)的度量，在坐標系中繪製了與Y軸上伺服電機MY的折彎速度成比例的旋轉速度D[rev/min]。根據線材的自由端部分的限定位置相對於光學振蕩傳感器的距離， 可以獲得振蕩的振幅AMP，光學振蕩傳感器利用雷射操作，且光學振蕩傳感器檢測雷射傳感器與振蕩的折彎零件之間的距離。假定自由端部分的自由長度l=700mm，待折彎的線材的直徑為6mm，則在固定夾具的情況下可獲得大約8. 89Hz的特徵頻率，因此，振蕩周期將持續約 112mSo因此，利用約^ms的時間窗來保持阻尼。
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在折彎速度在時刻t=2. 02達到最大值(與伺服電機約500 rev/min的轉速對應) 之前，在t=2 ms附近的區域，折彎速度的曲線首先以直線增長。然後，折彎速度基本上保持恆定，直到第一時間段ZIl開始。由振幅曲線圖可以得出，在與隨後的折彎銷(高加速度)第一次接觸後，線材初始具有在振蕩傳感器測量範圍以外的高的振幅，且隨後以基本恆定的振幅振蕩(在測量位置的區域大約23mm)。最大偏斜在大約t=2. 09s, t=2. 20s和 t=2. 32s時刻在各情況下的分別對應於前進方向(即折彎銷運動的方向)上的最大偏斜。 在約t=2. 32s到達前進方向上第三次最大折彎偏斜之後，通過控制裝置，在第一時間段ZIl 內的四分之一振蕩周期內，將伺服電機的旋轉速度降低至其初始值的約1/5，使得在自由端部分沿折彎銷的運動方向回振的階段，折彎銷準確地制動。第一時間段內的速度曲線大致對應具有正弦末端的直線，隨後，在旋轉速度基本降低成實質上為0之前，旋轉速度有一段簡短的上升。折彎速度的降低對振蕩振幅有重要影響。在四分之一的振蕩周期之後，線材的振幅從約23. 45mm降低為約2. 15mm，其與約90%的振蕩阻尼或其值由阻尼之前的初始值到初始值的10%的減小相對應。在第一時間段之後(從約2. 3 開始)，無關緊要的剩餘振幅不幹擾折彎操作的隨後節段，因此，線材可以進一步被加工而無需穩定時間。在示例中，第一時間段ZIl的始端限定了補償時間段KZI的開始，在補償時間段 KZI內，執行機器軸(折彎軸、Y軸)的減弱振蕩的補償運動。首先，補償運動具有以下特徵折彎速度(Y軸的運動速度)在第一時間段內快速、急劇下降，顯著下降多於50%到70%。 第一時間段在下面也稱「阻尼時間段」，由于振蕩能量消除，振蕩振幅急劇降低。在圖7的示例中，阻尼僅僅在應用之後的第三個振蕩周期裡開始作用。為了在第一周期裡獲得阻尼，當邊界條件相同時，本示例中需要更高的前進速度或電機旋轉速度。同時，然而，如之前一樣，制動應該在一個非常窄的時間窗裡發生，精確地講是周期持續時間的四分之一時間裡。這意味著在阻尼時間段裡，旋轉速度的降低應該比圖7的示例中更劇烈。由於阻尼時間段內旋轉速度的降低，在控制方面，在試驗中實現目標，即折彎速度的降低實際與正弦平方加速度相對應，該加速度可以在控制框架內較容易地生成。除了正弦平方加速度的連續曲線之外，CNC控制器上的簡單操作也是有利的，因為帶有正弦加速度的 CNC程序僅僅由NC數據記錄組成，該數據記錄包含除了前進路徑性質之外的正弦加速度的參數。圖8顯示了與圖7測量記錄相似的測試布置的測量記錄。不同之處在於阻尼發生於折彎部分振蕩的第一周期內，並且，在第一時間段ZIl內，相應於正弦平方加速度的折彎銷運動(Y軸)的制動由控制裝置生成。圖8A顯示了通過力傳感器在折彎銷上檢測的折彎力KB[N]隨時間t的變化關係。由於折彎平面上的振蕩成分比例比較高，該力信號正比于振蕩的振幅，並且準確地代表振蕩階段位置和頻率。圖8B為振蕩振幅AMP和折彎速度V 的曲線，其正比於伺服電機MY賦予Y軸的旋轉速度D。在約t=2. 07s到t=2. 12s的時間段內，所述伺服電機首先按照正弦平方加速度從靜止開始加速到最大值，隨後，在最大值區域保持微小波動直到第一時間段ZIl內的約t=2. 19s時刻。其後，Y軸的伺服電機的旋轉速度在四分之一振蕩周期內按照正弦平方加速度幾乎下降到0。該制動運動與折彎零件的反向振蕩是同方向的，並且引起振蕩運動的顯著阻尼，在第一時間段ZIl結束後，該振蕩的殘餘振幅已經非常低，其不再影響剩餘的折彎操作。在該示例中，阻尼後的振幅約為5.45mm，在僅約150ms的非常短的折彎時間內這是非常好的值。圖7和圖8的示例主要用於解釋主動阻尼的可能性。正如圖8示例所示，在設計折彎過程時，必須考慮個別情況下非常高的阻尼是否是必要和有利的。該情況下，必須考慮到，非常高的阻尼正如非常高的加速度一樣，可能導致折彎零件在個別情況下的塑性變形， 作為原則，其需要避免。折彎銷的制動也可以基本上隨時間線性變化。圖7和圖8顯示了在僅一次使用過程中阻尼的作用。在折彎操作過程中，在多個補償時間段內的阻尼是可能的。在此方面，圖9通過示例顯示了具有雙重時間補償阻尼的試驗測量記錄，在各個第一時間段裡，伺服電機的旋轉速度按照正弦平方加速度降低。在此試驗中，較早的第一時間段ZIl-I位於約t=2. 22s和t=2. 25s之間，並且，用於將初始非常高的振幅阻尼到約15mm的值。電機的旋轉速度不被降低到零，而是降低到某一有限值，例如大約是制動前的值的10%到20%。在另一個振蕩周期後，在約t=2. 36s到t=2. 38s之間的較晚的第一時間段ZI1-2中，按照正弦平方加速度的進一步執行阻尼，結果，振幅進一步降低。相比於僅一次阻尼，多次阻尼可以獲得更低的殘餘振幅。對於有效阻尼，需要在恰當的時間點開始採用導致阻尼的相關機器軸的加速或減速，以使阻尼時間段相對于振蕩運動階段處於最優。有幾種方法根據折彎零件的振蕩來調整阻尼時間段的時間位置。例如，正確的時間點可通過實驗確定，首先，一系列參考折彎零件被折彎，並且通過這些折彎零件，可以確定振蕩發生的階段位置和補償運動開始的優選時間點的時間位置。然後，這些值被輸入控制器。也可以通過仿真提前確定折彎過程的所有階段的折彎零件的振蕩行為，例如，利用有限元方法(FEM)，根據該仿真結果預先確定補償時間段的起點和/或用于振蕩補償的其它控制參數。也可以通過由機器軟體和其它的邊界條件(例如，機器軸的各運動的支點、摩擦、方位等)算術地確定的特徵頻率來單獨地確定補償相對運動的頻率和運動曲線。在折彎機的實施例中，正如圖2所示，實現振動補償調節，在折彎操作過程中，藉助於至少一個振蕩傳感器檢測工件的振蕩運動，從振蕩傳感器的信號至少確定振蕩的階段位置和頻率，並且把這些提供給控制裝置，通過這樣的方式控制裝置控制與振蕩關鍵運動相關的機器軸的相應驅動，這樣，相對於當前的振蕩，阻尼動作和/或振蕩抑制所需要的加速度或減速度在正確的時間點開始或生成。為了此目的，實施例具有振蕩傳感器170，其聯接到折彎銷138，並且採用檢測當前發生在折彎銷上的折彎力的力傳感器的形式，並且產生正比於該折彎力的信號，該信號可以傳遞至控制裝置160，控制裝置處理該信號以便控制Y軸的驅動電機MY。進給單元110安裝有振蕩傳感器180，其類似地設計為力傳感器。一方面，通過振蕩傳感器180，可以檢測進給單元中產生的與工件軸線平行的力，類似地，可以檢測作用在進給單元繞工件軸線旋轉的方向上的力或扭矩。例如，當夾緊的折彎零件具有大量的扭轉振蕩時，可以產生這些力或力矩，例如，為了改變折彎平面，經過一次或多次折彎的工件被旋轉時，可能產生扭轉振蕩。力矩傳感器的信號傳遞至控制裝置150並且被控制裝置處理來激勵A軸的驅動器(A電機)，其用於工件旋轉，藉助於旋轉速度有向的改變，通過補償運動來阻尼或補償扭轉振蕩。類似地，可以檢測作用在工件的縱向方向上的作用力，正比於該力的信號以振蕩信號的形式傳遞至控制裝置並且被控制裝置處理來激勵電機MC，該電機M 用於C軸的運動。
由於可以通過振蕩傳感器實時地確定結構零件的振蕩的階段和頻率或振蕩分量， 也可以執行補償調節，其中，控制裝置150利用振蕩信號控制各個機器軸的補償時間段的開始的時間位置。例如，圖6到圖8解釋的折彎軸(Y軸)的阻尼運動可以基于振蕩傳感器 170的信號來控制，該振蕩傳感器170檢測折彎銷的折彎力。也可以設計振蕩補償調節以使大量的振蕩周期內儘可能採用恆定的折彎力，這等價於如圖6解釋的使加速度差最小化。該情況下，要考慮到加速和減速過程中強制力變化的階段不屬於恆定力調節，總體而言，其依賴於折彎角與折彎方法。上述阻尼折彎零件振蕩的可能性可以被理解為從已激勵的振蕩中消除能量進而阻尼振蕩的限制效果的措施。另外，例如，通過安裝阻尼元件(例如，折彎臺)或者通過在密度更大的介質中進行折彎，也可以實現阻尼。另一種效果有效的措施是用有向的方式抵消折彎零件的振蕩。這種情況下的基本思想是依據機械軸(例如，折彎軸，Y軸)運動律在階段中疊加抵消折彎零件的主導的振蕩的小的或多或少的正弦運動函數。在此變化中，相應機器軸的驅動電機也是通過控制裝置基於NC程序被激勵的對應控制元件。圖10給出了該變化的定性解釋。Y軸(折彎軸)的線性路徑函數Y(折彎角)以正弦終端開始，然後以均勻折彎速度V併入階段。在恆定運行時間段之後，例如，該時間段從t=30ms到t=95ms，補償時間段KZI開始，在補償時間段中，運動速度V根據疊加的正弦函數被周期性調整，調整量為折彎速度的絕對值的百分之幾。在路徑函數Y中，正弦函數的疊加通過線性曲線的輕微周期性偏差來表示。在速度函數V中，疊加引起恆定行進階段內主導的速度值附近的速度的正弦波動。其可以從折彎工具的加速度的曲線A中得到，補償時間段首先以正的加速度開始(速度增加)，緊接著是負加速度階段和正加速度階段之間的多個變化。與工件振蕩的階段位置有關的折彎銷的正弦運動的階段位置被選擇以使其相互抵消，因此，工件振蕩變得平緩或被消除。優選地，為了避免新的特徵振蕩被相反振蕩所激勵的情況，相反振蕩具有降低的振幅。可以直接通過Y軸的伺服電機MY或者通過另外的驅動器來引入運動律的疊加，例如通過壓電促動器，該壓電促動器產生折彎銷的正弦變化的補償運動，其獨立於Y軸電機產生的折彎軸的運動。因此，驅動電機產生的折彎運動與壓電促動器產生的振蕩阻尼運動相互分開。壓電促動器必須被考慮為Y軸運動驅動器的一部分。運動驅動器由一個粗驅動器(伺服電機)和一個高動態精度的驅動器(壓電促動器)組成，其組合進行作用。在許多實施例中，備選地或另外地，提供限制起因的措施，也就是說，這些措施適合避免引起過度振蕩激勵。優選地，該情況下，在運動的起點和結束點之間，振蕩相關運動的運動曲線，例如，在折彎過程中折彎銷的旋轉運動，服從對應於數學上光滑函數的運動律。其意味著，整個運動的速度曲線和整個運動的加速度曲線不含凸點和角點，因此，這些函數能夠連續微分。在這種方法的實際執行中，尤其是，研究不同的標準化的運動律，例如所列出，例如，在 VDI Directive 2143 Sheet 1 中，標題為「折彎操作運動律」("Bewegungsgesetze fuer Kurvenbetriebe〃 [laws of motion for curved operations])。 因此，該 VDI Directive的內容在一定程度上通過引用成為本說明書的內容。對於試驗系列，直徑為6mm 的和自由長度為700mm的線材在330ms的折彎時間內通過35°的折彎角而折彎，通過折彎銷以2°的作為幹擾變量的預應力靠在線材上而取消校正。在到達加速度高變化的第一位置之前，選擇振蕩振幅的大小作為振蕩激勵程度的標準，將運動律相互比較。圖11顯示了所用的不同運動律的路徑函數的比較概況，與折彎時間成正比的支撐點的數量為橫坐標， 折彎角Y[° ]為縱坐標。線性運動曲線(曲線L)，具有拋物線終端的直線(曲線GP)，具有斜正弦終端的直線(曲線GS)顯示為參考曲線，其代表了常見的運動曲線。每種情況都具有較長時間的恆定速度階段(線性路徑函數)，在恆定速度階段，假設加速度為零。以所示的其它運動曲線中，示出在運動的起點和結束點之間速度和加速度連續變化，速度函數到達在起點和結束點之間的最大值，並且加速度函數在起點和結束點之間由正加速度經過零變為負加速度。在示例中，路徑函數的轉折點WP(速度最大值)大約位於初始角0(° )和最終角35(° )之間的中央。在運動的開始處，加速度曲線是帶有非常小的斜率的緩圓形，隨著速度增加，與沿著直線(L)相比，該加速度在初始階段明顯(從起始點開始)較低，並且也比沿著具有正弦終端的直線低。這些數學上光滑的運動曲線包括五階多項式，二次拋物線(曲線QP)，修正的加速度梯形(曲線MB)，簡單的正弦(曲線ES)，修正正弦，諧波運動序列，拉長的五階多項式， 拉長的斜正弦和低噪聲餘弦組合。圖11顯示出了這些運動律的路徑函數彼此僅微小差別， 並且因此，僅特別指示了一些光滑曲線。各種試驗顯示，最重要地，對應於修正加速度梯形(曲線MB)的運動曲線和對應於二次拋物線(曲線QP)的運動曲線產生很低的振蕩振幅，其比對應於具有斜正弦終端的直線(曲線GS)或具有拋物線終端的直線(曲線GP)的常見運動期間產生的振蕩振幅低幾倍。然而，在一系列試驗中，後者位於雷射輔助振幅測量的測量範圍之外，例如具有多於 40mm的振幅，對於光滑運動曲線一般獲得低於15mm、通常甚至接近IOmm或更低的振幅。為了評定不同運動律在線材折彎或管材折彎過程中避免振蕩的能力，首先，可考慮兩個比較值，準確地講是加速度特徵值[CJ和震顫特徵值[C』。加速度特徵值是標準運動律的二階導數的最大值。相比之下，震顫特徵值為標準運動律的三階導數的最大值。因此，通過加速度對時間求導，可以獲得震顫特徵值。表A給出了試驗中用到的一些運動律的 Ca值和 .值。表 A
運動律CnC,無震顫簡單正弦4. 93OO否5次多項式5. 7860是二次拋物線4OO否修正的加速度梯形4. 8961. 4是修正正弦5. 5369. 5是斜正弦6. 2839. 5是
試驗顯示，首先，帶有低標準加速度值((；值)的運動律產生非常低的振蕩振幅。此處， 為修正的加速度梯形(曲線MB)和二次拋物線(曲線QP)。相比於加速度特徵值，拋物線的好的截止也顯示標準震顫函數(G值)起次要作用。對於避免振蕩的標準加速度值的主要作用說明了質量慣性和相關的加速度對鞭梢效應具有關鍵影響，如果在起點和終點之間的整個運動過程中由相應的機械軸僅產生相對較低的加速度，則振蕩的產生可以部分地被抑制。 在此，本發明的要點已基於線材折彎部分的示意性的實施例而解釋，因為相比於在管材折彎中，問題性的振蕩(該問題性振蕩也被稱為「鞭梢效應」)的產生實際更大程度上發生在線材折彎中。首先，因為在線材質量和管材質量的對比中，當外徑和密度相同時，管材具有可觀的重量優勢，並且因此具有實際上較低的質量慣性，即在同樣加速期間中出現的慣性力相應地較低。然而，在管材折彎中，由於工件振蕩也可能發生問題。由線材折彎的示例所解釋的情況的解決辦法可基本上以相同的方式應用於管材折彎或其它的長工件的折彎中。 振蕩補償可同時應用在機器軸用作定位操作和定向操作的情況下以及在折彎過程中激勵機器軸(折彎軸)的情況下。應用在單頭機器、雙頭或多頭機器上都可以，並且甚至在帶有旋轉折彎頭或旋轉工件的多工位機器中也可以。可提供附加措施，例如，限制(例如，臺板)振蕩的自由度或者阻尼振蕩。因此，可以提供例如保持器，支承件或夾持器等，其弓I導折彎工件並且因此防止振蕩的形成。
權利要求
1.一種用於通過長工件的二維或三維的折彎來生產折彎零件的方法，所述長工件尤其是線材或管材，其中，在折彎過程中，通過由控制裝置數字控制的折彎機的機器軸的運動的協調激勵，通過一次或多次進給操作，使所述工件的至少一部分移動到折彎工具的接合區域中的初始位置，並且藉助於所述折彎工具，通過至少一個折彎操作中的折彎使所述工件的至少一部分成形，所述機器軸的運動在各種情況下根據由所述折彎機的控制裝置可預先確定的運動曲線產生，並且包括至少一個振蕩相關運動，所述至少一個振蕩相關運動導致所述折彎零件的自由端部分的振蕩，其特徵在於，在振蕩相關運動期間，在至少一個補償時間段內產生補償運動，所述補償運動降低振蕩的產生和/或從所述振蕩端部分消除振蕩能量°
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，對在振蕩相關運動期間工作的機器軸進行控制，以便在補償時間段的開始時產生正的或負的加速度，使得與沒有補償運動的速度差相比，引起所述機器軸的瞬時運動速度和所述工件的振蕩的自由端部分的相應的瞬時運動速度之間的速度差的降低。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，對在振蕩相關運動期間工作的機器軸進行控制，使得補償時間段(KZI)的開始位於第一時間段(ZIl)內，所述第一時間段 (ZIl)位於相對於所述振蕩運動的時間曲線的所述振蕩運動的最大偏斜的時間點和緊隨其後的最大振蕩速度的時間點之間。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述最大偏斜是在所述機器軸的運動的前進方向上的最大偏斜，並且所述機器軸的補償運動以負加速度的階段開始，優選的是帶有負加速度的補償運動在時間上到達運動的終點之前不久開始，使得在負加速度之後，所述機器軸被直接驅向終點，沒有進一步的顯著的正加速度。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其特徵在於，所述最大偏斜是在所述機器軸的運動的反向方向上的最大偏斜，並且所述機器軸的補償運動以正加速度的階段開始，優選的是，帶有正加速度的補償運動在所述機器軸的運動變得越來越快的運動階段發生，尤其在折彎操作的初始階段。
6.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述機器軸是用於折彎工具 (130)的部件的旋轉運動的旋轉軸，優選的是所述折彎速度在第一時間段(ZIl)內至少降低 50%ο
7.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，利用折彎過程的幾何數據和工件數據，計算特徵頻率數據，所述特徵頻率數據代表用於一個或多個連續階段的、尤其是用於折彎過程的所有階段的所述工件的振蕩的自由端部分的一個或多個特徵頻率，且優選的是，其中，利用所述特徵頻率數據和在時間上較早限定的參考時間點處的振蕩的階段位置的數據，控制補償時間段的開始的時間位置，優選的是，所述參考時間點是所述機器軸的運動靜止點之後的加速運動的開始的時間點，尤其是在折彎銷已作用於所述工件之後所述折彎銷的加速運動的開始的時間點。
8.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過至少一個振蕩檢測系統檢測所述振蕩運動的時間曲線，優選的是，該振蕩檢測系統具有至少一個產生振蕩信號的振蕩傳感器，所述振蕩信號至少代表所述振蕩運動的階段位置和頻率，優選的是，控制裝置處理所述振蕩信號，用於控制所述機器軸的運動曲線來執行所述補償運動，尤其是，所述控制裝置通過所述振蕩信號控制補償時間段的開始的時間位置。
9.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在補償時間段內生成在負加速度階段、隨後的正加速度階段和隨後的負加速度階段之間的至少一個變化，優選的是，以在速度增加和速度減小之間沒有突變的方式使一個階段合併入另一個階段，尤其使得在所述補償時間段內生成在正加速度和負加速度之間帶有多個變化的、優選為帶有降低振幅的運動速度的近似正弦曲線。
10.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，對在振蕩相關運動期間工作的機器軸進行控制，使得在運動的起點和終點之間，振蕩相關運動的運動曲線服從基本上與數學上光滑函數相對應的運動律，使得運動速度和運動加速度不發生突變，尤其不發生跳躍，優選的是，在整個振蕩優化運動期間，速度和加速度連續地變化，尤其是，速度函數在起點和終點之間達到最大值，且加速度函數在起點和終點之間由正加速度經過零變為負加速度，和/或加速度曲線在運動開始時開始，以便成為帶有非常小的斜率的緩圓形。
11.一種用於通過長工件(120)的二維或三維的折彎來生產折彎零件的設備，所述長工件尤其是線材或管材，所述設備具有多個機器軸、用於機器軸的運動的協調激勵的控制裝置(160)以及用於對所述工件(120)執行折彎操作的至少一個折彎工具(130)，能夠根據由所述控制裝置可預先確定的運動曲線來生成所述機器軸的運動，其特徵在於，所述設備設置成在振蕩相關運動期間在至少一個補償時間段內生成補償運動，所述補償運動減小振蕩的生成和/或消除所述工件的振蕩能量。
12.根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述控制裝置構造成用於執行根據權利要求1至10中任一項所述的方法。
13.根據權利要求11或12所述的設備，其特徵在於，所述設備具有用於檢測所述振蕩運動的時間曲線的振蕩檢測系統，優選的是，所述振蕩檢測系統具有至少一個振蕩傳感器 (170，180)，所述至少一個振蕩傳感器(170，180)與所述控制裝置(160)相連接，並且產生至少表示所述振蕩運動的階段位置和頻率的振蕩信號，優選的是，所述控制裝置設置成處理振蕩信號，用於控制所述機器軸的運動曲線來執行所述補償運動，尤其為使得所述控制裝置通過所述振蕩信號控制補償時間段(KZI)的開始的時間位置。
14.根據權利要求11至13中任一項所述的設備，其特徵在於，振蕩補償調節構造成在至少一個振蕩相關運動過程中藉助於至少一個振蕩傳感器(170，180)檢測所述工件(120) 的振蕩運動，以根據所述振蕩傳感器的信號至少確定所述振蕩的階段位置和頻率，並且將至少所述階段位置和頻率反饋至所述控制裝置(150)，使得所述控制裝置控制與振蕩相關運動相關的所述機器軸的一個或多個驅動，以便在相對於所述振蕩運動的階段的恰當時間點處開始消除振蕩能量和/或抑制振蕩所需的正加速度或負加速度。
15.根據權利要求13至14中任一項所述的設備，其特徵在於，所述振蕩傳感器(170) 是檢測作用於所述折彎工具(130)上的折彎力的力傳感器。
16.一種電腦程式產品，尤其是存儲在計算機可讀取介質上或者作為信號而執行的電腦程式產品，當將所述電腦程式產品裝載到合適的計算機的存儲器中並且通過計算機執行時，所述電腦程式產品使計算機執行根據權利要求1至10中任一項所述的方法。
全文摘要
一種用於通過長工件(尤其是線材或管材)的二維或三維的折彎來生產折彎零件的方法。其中，在折彎過程中，通過由控制裝置數字控制的折彎機的機器軸的運動的協調激勵，通過一次或多次進給操作，使工件的至少一部分移動到折彎工具的接合區域中的初始位置，並且藉助於折彎工具在至少一個折彎操作中的折彎，來成形所述工件的至少一部分。機器軸的運動在每種情況下根據由折彎機的控制裝置可預先確定的運動曲線產生，並且包括至少一個振蕩相關運動，所述至少一個振蕩相關運動導致折彎零件的自由端部分的振蕩。在振蕩相關運動期間，在至少一個補償時間段內，機器軸產生補償運動，所述補償運動降低振蕩的產生和/或阻尼振蕩。
文檔編號B21D7/12GK102189198SQ20111003496
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月9日 優先權日2010年2月8日
發明者舍恩勒 A., 格雷寧格 M., 弗裡斯 S., 施泰因希爾伯 W. 申請人:瓦菲奧斯股份公司