专利汇可以提供用于操作循环生产机械与装载或卸载机械协同工作的改进方法和系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于操作循环生产机械与装载或卸载机械协同工作的改进方法和系统。该方法用于使设置用于实施包括工作阶段和非工作阶段的生产循环的制造加工部分的第一机械同步,其中所述第一机械与至少一部第二机械协同操作。第一机械在生产循环的工作阶段期间对 工件 进行加工,该工件由所述至少一部第二机械在每个生产循环的非工作阶段期间装载到所述第一机械中和/或从所述第一机械卸载出。第一机械优选地是机械压 力 机,第二机械优选地是设置用于完成装载机和/或卸载机功能的工业 机器人 。还描述了一种用于实现该方法的系统和一种 计算机程序 。,下面是用于操作循环生产机械与装载或卸载机械协同工作的改进方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种操作用于完成生产循环的制造加工部分的第一机械的方 法,所述生产循环包括压制阶段和非压制阶段,所述第一机械与至 少一部第二机械协同操作并且所述第一机械在生产循环的工作阶段 期间实施对工件的加工,所述工件通过所述至少一部第二机械在每 个生产循环的非工作阶段期间装载到所述第一机械中和/或从所述第 一机械卸载出,其特征在于,通过控制所述第一机械的速度以在起 点(UC)之前的点(D)处减速所述第一机械并根据所述第二机械 的速度或位置来使所述第一机械同步于所述第二机械,在所述起点 (UC)之后允许进行卸载。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过控制所述第 一机械的速度和根据对所述第二机械到达生产循环的卸载或装载阶 段的起点(UC)或终点(DP)的估算时间加速或减速所述第一机械 以使所述第一机械的速度同步于所述第二机械。
2xx.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过控制所述 第一机械的速度和通过:
在所述第一机械应该到达卸载阶段的起点(UC)的估算时间之 前的起点(D)处朝着零速度(Z1)减速所述第一机械,和
加速所述第一机械以在可能的最高速度(W1)下到达装载阶段 的终点(DP)来使所述第一机械的速度同步于所述第二机械。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在达到零速 度(Z1)之后反转所述第一机械并随后沿前向加速,使得所述第一 机械在其到达装载阶段的终点(DP)时在可能的最高速度(W1)下 运行。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,在达到零速 度(Z1)之后反转所述第一机械并随后沿前向加速所述第一机械, 使其第二次达到零速度(Z2),使得所述第一机械在其到达装载阶 段的终点(DP)时在可能的最高速度(W1)下运行。
5.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,在达到零速 度(Z1)之后反转所述第一机械到选定的角度(R),随后改变方向 并沿前向加速所述第一机械,使得所述第一机械在尽可能高的速度 下移动到达装载阶段的终点(DP)。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,在 检测到装载阶段被延迟时,在已在卸载的起点(UC)前开始的减速 时间(D)之前,通过随后从正转矩变为负转矩并沿前向从增加的反 向角(R′,R")(T1P2,P3)加速所述第一机械,使得所述第一机械 在可能的最短时间(T1)内到达装载阶段的终点(UC)。
7.根据权利要求2或3或6所述的方法,其特征在于,在检测 到装载阶段应该被延迟时,在减速(D)已开始之后和在所述第一机 械已从负转矩变为正转矩以沿前向(R)移动之前,不再继续负转矩 且在更大的角度(R′)(C1")上反转并在比计划延迟的时间点变为正 转矩,随后再沿前向加速至最大前向速度(W1)。
8.根据权利要求2或3或6所述的方法,其特征在于,在改变 方向为前向(R)之后检测到装载阶段应该被延迟时,在变为正转矩 之前将所述第一机械保持在零速度一段时间(Z2-Z1)并沿前向加速 至最大前向速度(W1)。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在先于卸载(UC) 开始的减速时间(D)之前的某时刻检测到装载阶段应该被延迟时, 延迟转矩的改变并开始减速到更迟的时间(D")。
10.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,在先于卸载 (UC)开始的减速时间(D)之前检测到装载阶段应该被延迟时, 延迟转矩的改变并从更迟的时间(D")开始减速和通过在沿前向驱 动压力机之前反转转过更大角度并在比计划延迟的时间点(R"')从 负转矩变为正转矩。
11.根据权利要求2或3或10所述的方法,其特征在于,在检 测到装载阶段能够在减速已开始(D)之后和在所述第一机械已变为 前向(R)之前的某时刻提前开始时,在沿前向驱动压力机之前反转 转过较小角度并在比计划提前的时间点(R′)从负转矩变为正转矩。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在检测到装载 阶段能够在先于卸载(UC)开始的减速时间(D)之前的某时刻提 前开始时,在沿前向驱动压力机之前反转转过更小的角度并在比计 划更加提前的时间点(R′)从负转矩变为正转矩。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其特征在于,在 达到零速度(Z1)之后反转所述第一机械并在先于卸载(UC)开始 的减速时间(D)之前检测到装载阶段应该被延迟时,通过随后在更 迟的时间点(R′,R")(T1P2,P3)从负转矩变成正转矩并因此沿前 向加速所述第一机械,使得压力机在可能的最短时间(T1′,T1")内 到达装载阶段(UC)的终点。
14.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
估算所述第二机械应该到达卸载阶段的起点(UC)的时间,
从估算值算出所述第一机械应该到达装载阶段的终点(DP)的 时间。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算驱动转矩从 最大负转矩变成最大正转矩的点(R),使得用尽可能快的速度在所 需的时刻到达装载阶段的终点(DP)。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所需的时刻是 基于所述第二机械的实际位置和/或速度进行计算的。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,在之前的有限 次或无限次生产循环期间收集的描述所述第二机械动作的数据被结 合使用,以计算所需的时刻。
18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,点R的计算使 用了描述所述第一机械在之前的有限次或无限次生产循环期间的动 作的数据。
19.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,点R的计算由 所述第一机械的动作约束而不应受到所述第二机械或其它机械动作 的干扰。
20.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述第一机械 在点R处的速度是负值。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,在改变方向的 点(R)和装载阶段的终点(DP)之间,压力机动作在跨越零速度 (Z)时被暂停(当在该点或恰在该点前检测到所述机械2相对于计 算点R时的期望值有延迟的情况下)。
22.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,用于点R的可 能值被限制为使得在R之后的零速度点(Z2)不会落在为了(避免 机械1和机械2之间的碰撞)而确定的位置的有限范围之外。
23.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,计算所述第一 机械的减速要在此开始的点(D),使得所述第一机械在所述卸载阶 段的起点(UC)处和在所述装载阶段的终点(DP)处的速度尽可能 高,并且在装载完成的时刻到达装载阶段的终点(DP)。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所需的时刻是 基于所述第二机械的实际位置和/或速度进行计算的。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,在之前的有限 次或无限次生产循环期间收集的描述所述第二机械动作的数据被结 合使用,以计算所需的时刻。
26.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,减速起点(D) 的计算使用了描述所述第一机械在之前的有限次或无限次生产循环 期间的动作的数据。
27.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,减速起点(D) 的计算由所述第一机械的动作约束而不应受到所述第二机械或其它 机械动作的干扰。
28.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,
基于到达UC所用的实际时间更新对在一个循环内到达装载阶 段的终点(DP)的时间的在先估计值。
29.根据权利要求1或2或13所述的方法,其特征在于,
在所述生产循环的非压制阶段期间沿前向或反向在压制和卸载 点阶段(UC)之间以大于压制速度(Wp)的速度(W1)操作所述 第一机械。
30.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,
在进行装载/卸载的所述生产循环的非压制阶段期间沿前向或反 向操作所述第一机械,和
优化所述第一机械的速度,使得所述第一机械在生产循环的装载 阶段的终点(DP)处达到速度(W1),该速度(W1)大于在生产 循环的工作阶段期间的速度(Wp)。
31.根据权利要求1或2或13所述的方法,其特征在于,在进 行装载/卸载的所述生产循环阶段期间沿任意前向或反向操作所述第 一机械并优化所述第一机械的速度,使得所述第一机械获得用于生 产循环的装载/卸载阶段的可能的最短时间(Tnp=T3+T1+T4)。
32.根据权利要求1或13所述的方法,其特征在于,操作所述 第一机械并优化所述第一机械的速度,使得所述第一机械在生产循 环的非压制阶段的卸载起点(UC)处获得可能的最大速度,且同时 最小化装载机离开压力机和装载阶段的终点(DP)之间的时间差 (T4)。
33.根据权利要求1或13所述的方法,其特征在于,操作所述 第一机械并优化所述第一机械的速度,使得所述第一机械在生产循 环的非压制阶段的卸载起点(UC)处获得可能的最大速度,并在装 载阶段的终点(DP)处到达最大速度。
34.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一机械或 所述至少一部第二机械能够在循环的装载/卸载阶段期间反转。
35.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,确定要改变所 述第二机械的前向动作或反向动作的转矩符号的时间点或反向角 (R)或速度。
36.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于,确定要开 始将所述第二机械的前向动作的速度向零速度减速的时间点。
37.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一机械是 在生产循环的工作或压制阶段期间在工件上实施压制操作的机械压 力机。
38.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二机械是 在生产循环的装载/卸载阶段,非压制阶段期间将工件装载到所述第 一机械中和/或从所述第一机械卸载出所述工件的机器人装载机和/ 或卸载机。
39.一种系统,其包括制造加工部分和设置用于完成包括工作阶 段和非工作阶段的生产循环的制造加工部分的第一机械,所述第一 机械与至少一部第二机械协同操作并且所述第一机械在生产循环的 工作阶段期间对工件实施加工,所述工件在由所述至少一部第二机 械在每个生产循环的非工作阶段期间装载到所述第一机械中和/或从 所述第一机械卸载出,其特征在于,所述系统还包括至少一个控制 装置,其用于控制所述第一机械以在起点(UC)之前的点(D)处 减速所述第一机械并根据所述第二机械的速度或位置通过控制所述 第一机械的速度来使所述第一机械同步于所述第二机械,在所述起 点(UC)之后允许进行卸载。
40.根据权利要求39所述的系统,其中,所述至少一个控制装 置包括用于从所述第一机械应该到达卸载阶段的起点(UC)的估算 时间之前的点(D)开始朝着零速度(Z1)减速所述第一机械,和
在达到零速度之后加速所述第一机械以在可能的最高速度(W1) 下到达装载阶段的终点(DP)的装置。
41.根据权利要求39所述的系统,其中,所述至少一个控制装 置包括用于确定至少一部所述第二机械的位置的传感器装置。
42.根据权利要求39所述的系统,其中,所述至少一个控制装 置包括用于估算所述第二机械应该到达卸载阶段的起点(UC)以卸 载所述第一机械的时间的硬件和/或软件。
43.根据权利要求39所述的系统,其中,所述至少一个控制装 置包括用于估算所述第二机械将要到达装载阶段的终点(DP)的时 间的装置。
44.根据权利要求39所述的系统,其中,所述至少一个控制装 置包括用于改变所述第一机械的至少一个驱动电机的速度和/或方向 的装置。
45.根据权利要求39所述的系统,其中,所述至少一个控制装 置包括用于改变所述第一机械的至少一个驱动电机的转矩大小和/或 符号的装置。
46.根据权利要求39所述的系统,其中,至少一部所述第一机 械是机械压力机,其包括至少一个驱动电机;用于控制电机、柱塞、 飞轮、离合器的驱动控制装置;和用于将所述飞轮沿第一旋转方向 的旋转动作转换为所述柱塞的线性动作的构件,所述柱塞被设置为 沿线性路径降低和升高,用于操作所述压力机来实施一个压力机生 产循环,包括压制阶段和所述循环的一个或多个非压制阶段。
47.根据权利要求46所述的系统,其中,机械压力机包括第二 驱动电机或设置为连接至所述柱塞的致动器,并通过向所述第二驱 动电机的驱动控制装置提供控制输出,使得所述第二驱动电机的速 度在所述压力机生产循环的至少一个阶段期间是变化的。
48.根据权利要求46或47所述的系统,其中,机械压力机被设 置为具有用于将至少一个驱动电机的旋转动作转换为压力机柱塞的 线性动作的装置,所述装置包括下述分组中的任意传动类型:曲轴、 转向节、连杆、凸轮、螺杆、滚珠丝杠、齿条型机构。
49.根据权利要求39或46或48所述的系统,其中,所述第一 机械是设置有单个伺服电机的机械压力机。
50.根据权利要求46或48所述的系统,其中,所述至少一个控 制装置包括用于确定压力机的曲轴转角和/或所述柱塞在TDC和 BDC之间的位置的位置传感器装置。
51.根据权利要求39或48所述的系统,其中,所述第二机械是 在生产循环的装载/卸载阶段期间将工件装载到第一机械中和/或从 第一机械卸载出所述工件的装载和/或卸载机器人。
52.根据权利要求39所述的系统,其中,所述第二机械是装载 和/或卸载装置。
53.根据权利要求39所述的系统,其中,所述第二机械是传送 装置。
54.根据权利要求39所述的系统,其中,所述第一机械或所述 至少一部第二机械能够在循环的装载和/或卸载阶段被反转。
55.根据权利要求39所述的系统,其中,所述至少一个控制装 置包括用于确定要通过改变转矩符号来改变所述第二机械的前向动 作或反向动作的速度的时间点或反向角(R)或速度的硬件和/或软 件。
56.根据权利要求39所述的系统,其中,至少一个控制单元包 括用于控制机械压力机中的至少一个驱动电机的速度或转矩的一种 或多种计算机程序。
57.一种计算机程序,包括用于使计算机或处理器执行根据权利 要求1至38中任意一项所述的方法的计算机编码方法和/或软件代码 部分。
58.一种计算机可读介质,包括记录在其上的根据权利要求57 所述的计算机程序。
59.一种在根据权利要求39-56所述的系统中的应用,用于实施 以下任意一项的设定或生产设置操作:冲压、热冲压、压制、深拉、 切削、冲孔。
60.一种操作压制生产线的方法,包括具有至少一个驱动电机、 柱塞、用于操作所述压力机的机械装置的至少一部机械压力机,和 一个其它装置,所述加工部分被设置用于实施生产循环,所述生产 循环包括压制阶段和非压制阶段,所述机械压力机与至少一部第二 机械协同操作并且所述机械压力机在生产循环的工作阶段期间对工 件进行加工,所述工件由所述至少一部第二机械在每个生产循环的 非工作阶段期间装载到所述机械压力机中和/或从所述机械压力机卸 载出,其特征在于,所述压力机被设置为使得至少一个所述驱动电 机的速度能够在压力机循环的至少一个压制或非压制阶段期间变 化,并通过控制所述电机使所述压力机的动作能够与在所述压制生 产线内的至少一个所述其它装置的动作或位置同步。
本发明涉及一种用于使制造加工部分的第一机械和用于装载和 /或卸载第一机械的至少一个第二机械同步的改进方法。具体而言, 本发明公开了一种加工部分,在该加工部分中第一机械包括用于将 来自坯料的金属部件压制、冲压或冲孔这种类型的机械压力机。压 力机由至少一个电机驱动,第二机械是装载或卸载机械,例如工业 机器人。
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