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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen einen Abschnitts
mit festgelegter Form von dem Rest eines Metallblechs gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 (siehe
US 4546683 ).
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Ein
festgelegter Abschnitt oder Zielformabschnitt wird von einem Metallblech
abgetrennt, indem dieses zuerst so bearbeitet wird, dass der Zielformabschnitt,
ein Abschnitt, der den Zielformabschnitt umgibt (wobei der umgebende
Abschnitt nachstehend als "Basismetallblech" bezeichnet wird)
und möglicherweise
mindestens ein länglicher
Anschluss- oder Verbindungsabschnitt, der die vorherigen beiden
Abschnitte miteinander verbindet, auf dem Metallblech ausgeformt
werden, und dann der Verbindungsabschnitt abgetrennt wird, und zwar durch:
- (a) ein Verfahren, bei dem man mechanisch einen Stoß oder eine
Schwingung auf einen Abschnitt nahe des Verbindungsabschnitts ausübt, wodurch eine
plastische Verformung erzeugt wird, so dass ein Anschlussabschnitt
zwischen dem Zielformabschnitt und dem Basismetallblech abgetrennt
wird;
- (b) ein Verfahren, bei dem man den Zielformabschnitts durch
eine Fertigungsmaschine abtrennt, ohne dass ein Verbindungsabschnitt hinterlassen
wird, und man den Zielformabschnitt auf ein Förderband oder dergleichen zum
Sammeln des Zielformabschnitts abwirft; oder
- (c) ein Verfahren, bei dem man einen Roboter mit aufmontierter
Vorrichtung zum Abtrennen des Zielformabschnitts verwendet, welche
mit einem scherenartigen Werkzeug (Greifer) ausgerüstet ist,
das bewirkt, dass sich das Werkzeug vertikal von oben einem Verbindungsabschnitt
zwischen dem Zielformabschnitt und dem Basismetallblech nähert, so
dass die Klinge des Werkzeugs an die obere Oberfläche des
Verbindungsabschnitts grenzt, wodurch der Verbindungsabschnitt in
der ebener Richtung abgeschnitten wird.
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Da
das vorstehende Verfahren (a) einen Stoß oder eine Schwingung auf
den Verbindungsabschnitt ausübt,
entstehen Grate auf dem Abschnitt, aus dem der Zielformbereich ausgeschnitten
wurde. Daher ist nach dem Abtrennen des Zielformabschnitts eine
Nachbearbeitung, wie ein Entgraten, notwendig. Da die Position und
die Haltung des Zielformabschnitts nach dem Trennen nicht stabil sind,
ist es für
den Roboter schwierig, den ausgeschnittenen Zielformabschnitt zu
entnehmen. Dies erschwert die Automatisierung der Bearbeitung von Metallblechen,
die Fernsteuerung des Roboters usw.
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Das
vorstehende Verfahren (b) verursacht entsprechend eine instabile
Position und Haltung des Zielformabschnitt nach dem Ausschneiden.
Daher erschwert das Verfahren (b) wie das Verfahren (a) dem Roboter
das Halten und Abführen
des ausgeschnittenen Zielformabschnitts. Dies erschwert die Automatisierung
der Bearbeitung von Metallblechen, die Fernsteuerung des Roboters
usw.
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Da
das vorstehende Verfahren (c) den auf dem Metallblech ausgebildeten
Verbindungsabschnitt mit dem Werkzeug, wie einem Greifer, ausschneidet,
muss ein Loch, das so groß ist,
dass das freie Ende des Werkzeugs eintreten kann, in einem Bereich
um den Verbindungsabschnitt des Metallblechs gebildet werden. Da
sich zudem das Werkzeug (Greifer) zum Ausschneiden des Verbindungsabschnitts
in Breitenrichtung des Verbindungsabschnitts bewegt, verbleibt ein
Teil des Verbindungsabschnitts auf dem ausgeschnittenen Zielformabschnitt.
Daher erfordert dieses Verfahren eine Nachbearbeitung zum Entfernen
des verbleibenden Abschnitts des Verbindungsabschnitts. Zudem kann eine
Totaltrennung des Zielformabschnitts nur auf der Basis der Werkzeugbewegung
nicht bestätigt
werden. Darüber
hinaus ist es schwierig, einen ausgeschnittenen Zielbereich herauszunehmen,
weil ein Teil des Verbindungsabschnitts, der auf dem Zielformabschnitt
verbleibt, einen Teil des Verbindungsabschnitts stören kann,
der beim Ausschneiden und Herausnehmen des Zielformabschnitts auf
dem Basismetallblech verbleibt. Da das freie Ende des Werkzeugs
ein Werkzeuginsertionsloch durchfährt, das im Metallblech gebildet
ist und weiter nach unten unter die untere Oberfläche des
Metallblechs ragt, wenn der Zielformabschnitt ausgeschnitten wird,
kann das Werkzeug zudem das Element ausschneiden, das das Metallblech
hält.
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Ein
Schneidewerkzeug des Standes der Technik ist offenbart in
DE 2451423A , und
ein Verfahren zum Abtrennen eines Zielformabschnitts gemäß dem Oberbegriff
des beigefügten
Anspruchs 1 ist in
US
4546683A offenbart.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum
Abtrennen eines Zielformabschnitts, das so ausgelegt ist, dass beim
Ausschneiden eines auf einem Metallblech ausgebildeten Zielformabschnitts
aus dem verbleibendem Abschnitt des Metallblechs, die Ergebnisse
der Trennung keine Nachbehandlung erfordern und die Entnahme eines
ausgeschnittenen Zielformabschnitts nicht stören.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Schneideverfahren gemäß dem beigefügten Anspruch
1 bereitgestellt.
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Zur
Ausübung
der Erfindung mit einem Metallblech, das derart bearbeitet wurde,
dass eine Zielform durch einen oder eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten
durch Ausbildung eines Lochs in einem Bereich nahe dem Verbindungsabschnitt
mit einem Basismetall verbunden ist, kann eine Vorrichtung zum Abtrennen
des Zielformabschnitts eingesetzt werden, umfassend ein erstes Bauteil
mit einer ersten Klinge zum Pressen gegen einen Grenzabschnitt zwischen
dem Zielformabschnitt und den Verbindungsabschnitten des perforierten
Metallblechs von einer Seite des perforierten Metallblechs und von der
Seite des Zielformabschnitts; und ein zweites Bauteil mit einer
zweiten Klinge, das sich dem Verbindungsabschnitt von der anderen
Seite des perforierten Metallblechs nähert, den Grenzabschnitt zusammen
mit der ersten Klinge in einer Dickenrichtung des perforierten Metallblechs
greift und das perforierte Metallblech am Grenzbereich schneidet,
wodurch der Zielformbereich von einem Verbindungsabschnitt abgetrennt
wird.
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Das
zweite Bauteil mit der zweiten Klinge kann derart gehalten werden,
dass es sich in Bezug auf das erste Bauteil mit der ersten Klinge
dreht und von einem Zylinder oder Motor angetrieben wird. Alternativ
kann das zweite Bauteil mit der zweiten Klinge durch einen Zylinder
oder einen Motor in Dickenrichtung des perforierten Metallblechs
in Bezug auf das erste Bauteil mit der ersten Klinge bewegt werden,
und es trennt den Zielformabschnitt von einem Verbindungsabschnitt.
Das zweite Bauteil mit der zweiten Klinge ist vorzugsweise so dick,
dass es einen Verbindungsabschnitt biegen kann, indem man es beim
Abtrennen des Zielformabschnitts aus dem Verbindungsabschnitt stößt.
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Ein
Roboter kann die Vorrichtung zum Abtrennen des Zielformabschnitts
so tragen, dass ein Zielformabschnitt eines Metallblechs aus einem
Verbindungsabschnitt getrennt wird, der den Zielformabschnitt mit
einem Basismetallblech verbindet.
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Ein
bevorzugtes Verfahren zum Abtrennen eines Zielformabschnitts von
einem Basismetallblech mit dem Roboter umfasst den Schritt Unterbringen
eines Metallblechs, bei dem der Zielformabschnitt über einen
oder eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten mit dem Basismetallblech
verbunden ist, auf einem Befestigungsbereich, dessen Oberflächenbauteil
aus einem weichen oder bürstenartigen
Material besteht, das so weich ist, dass man den Zielformabschnitt
und das Basismetallblech eben festhalten kann; den Schritt Pressen
eines herausragenden Bereichs des Befestigungsabschnitts mit dem
zweiten Bauteil, das die zweite Klinge aufweist, durch ein Werkzeuginsertionsloch,
das nahe dem abzutrennenden Zielformabschnitt ausgebildet ist; den
Schritt Bewegen der zweiten Klinge unter dem Verbindungsabschnitt, der
von dem Zielformabschnitt abgetrennt werden soll, während der
Befestigungsabschnitt mit dem zweiten Bauteil, das die zweite Klinge
aufweist, gepresst wird; der Schritt Pressen eines Grenzbereichs zwischen
dem Zielformabschnitt und dem Verbindungsabschnitt, mit der ersten
Klinge, die über
dem Verbindungsabschnitt positio niert ist, von der Seite des Zielformabschnitts;
und der Schritt Bewegen der zweiten Klinge nach oben zum Abschneiden
des Verbindungsabschnitts zusammen mit der ersten Klinge.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung, und wie diese in umgesetzt werden kann, wird nachstehend
auf die beigefügten
Zeichnungen beispielhaft verwiesen.
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Es
zeigt:
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1 eine
Perspektivansicht eines Roboters, der eine Vorrichtung zum Abtrennen
eines Zielformabschnitts trägt,
zur Durchführung
der Erfindung;
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2A eine
Seitenansicht der Vorrichtung zum Abtrennen eines Zielformabschnitts
in 1;
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2B eine
partiell vergrößerte Ansicht (Vorderansicht)
der Vorrichtung zum Abtrennen eines Zielformabschnitts in 2A;
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3,
ein Diagramm, ein Beispiel für
ein bearbeitetes Metallblech, bei dem ein hergestellter Zielformabschnitt über Verbindungsabschnitte
mit einem Basismetallblech verbunden ist;
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4 ein
Diagramm zum Erklären
von Verfahren zum Abtrennen eines Zielformabschnitts;
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5 ein
Diagramm zum Erklären
eines Vorgangs zum Ausschneiden eines Zielformabschnitts aus dem
in 3 gezeigten bearbeiteten Metallblech, wobei sich
ein bewegliches Klingenbauteil der Vorrichtung zum Abtrennen des
Zielformabschnitts in einer Position befindet, in der es gerade
in das im Metallblech gebildeten Werkzeuginsertionsloch tritt;
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6,
ein Diagramm, das bewegliche Klingenbauteil, das von der Position
in 5 in das Werkzeuginsertionsloch eingeleitet wird.
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7,
ein Diagramm, das bewegliche Klingenbauteil, das sich bereit zum
Abtrennen des Verbindungsabschnitts positioniert ist, nach der Bewegung
von der Position in 6 zum Verbindungsabschnitt;
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8,
ein Diagramm, das bewegliche Klingenbauteil, das gerade den Verbindungsabschnitt nach
dem Herausschwenken aus der in 7 gezeigten
Position geschnitten hat.
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9,
ein Diagramm, das bearbeitete Metallblech, wobei der Verbindungsabschnitt
abgeschnitten ist;
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10A eine Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung
zum Abtrennen eines Zielformabschnitts zur Durchführung der
Erfindung, wobei eine zweite Klinge in Bezug auf die erste Klinge
geöffnet
ist;
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10B eine partiell vergrößerte Ansicht (Vorderansicht)
der Vorrichtung zum Abtrennen des Zielformabschnitts in 10A; und
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11 eine
Seitenansicht der Vorrichtung zum Abtrennen des Zielformabschnitts
in 10A, wobei die zweite Klinge in Bezug auf die
erste Klinge geschlossen ist.
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Eine
Vorrichtung zum Abtrennen des Zielformabschnitts gemäß einer
ersten Ausführungsform wird
nachstehend anhand der 1 bis 9 erläutert.
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Die 1 veranschaulicht
einen Roboter 2 mit einer Vorrichtung 1 zum Abtrennen
des Zielformabschnitts gemäß der Ausführungsform.
Der Roboter 2 umfasst einen drehbaren Körper 4, der sich um
eine vertikale Achse in Bezug auf eine Basis 3 dreht, einen
ersten Arm 5, der auf dem drehbaren Körper 4 befestigt ist,
einen zweiten Arm 6, der am distalen Ende des ersten Arms 5 befestigt
ist; und ein Handgelenk 7, das am Ende des distalen Endes
am zweiten Arms 6 befestigt ist. Der erste Arm 5 dreht sich
um die horizontale Achse. Der zweite Arm 6 dreht sich desgleichen
um die horizontale Achse. Das Handgelenk 7 dreht sich um
drei Achsen senkrecht zueinander.
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Die
Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts ist über einen
automatischen Werkzeugwechsler 8 an dem Handgelenk 7 des
Roboters 2 befestigt. Der automatische Werkzeugwechsler 8 hat
auf der Roboterseite ein Befestigungsbauteil 8a, das an
der Flanschoberfläche
des Handgelenks 7 befestigt werden soll, und ein Befestigungsbauteil 8b auf
der Werkzeugseite, das an der Werkzeugseite befestigt werden soll
(d.h. zur Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts
in der Ausführungsform).
Verschiedene Werkzeuge einschließlich der Vorrichtung 1 zum
Abtrennen des Zielformabschnitts können an dem Handgelenk 7 des
Roboters 2 befestigt werden oder davon abgenommen werden,
indem das Befestigungsbauteil 8a von der Roboterseite und das
Befestigungsbauteil 8b von dem automatischen Werkzeugwechsler 8 an
die Flanschoberfläche
des Handgelenks 7 und das an Handgelenk 7 befestigte Werkzeug
angeschlossen oder davon abgenommen werden.
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2A ist
eine Seitenansicht der Vorrichtung 1 zum Abtrennen des
Zielformabschnitts, und 2B ist
eine partielle Vorderansicht zur Erläuterung, wie ein Verbindungsabschnitt
zwischen einem Zielformabschnitt und einem Basismetallblech mit der
Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts in 2A abgetrennt
wird.
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Die
Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts 1 hat
ein Befestigungsbauteil 10 und einen Werkzeugrahmen 11,
der an dem Befestigungsbauteil 10 befestigt ist. Das Befestigungsbauteil 10 wird
zur Befestigung der Vorrichtung 1 zum Abtrennen
des Zielformabschnitts an den in 1 gezeigten
automatischen Werk zeugwechsler verwendet. Ein festes Klingenbauteil 21 mit
einer ersten Klinge 21a (feste Schnittklinge) ist am unteren
Ende des Werkzeugrahmens 11 befestigt. Ein Pressblock 16 (2B),
der einen auf einem Metallblech geformten Zielformabschnitt von
oben presst, ist auf einer Seite des Werkzeugrahmens 11 gegenüber der Seite
befestigt, an der das feste Klingenbauteil 21 befestigt
ist.
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Ein
bewegliches Klingenbauteil 22 mit einer zweiten Klinge 22a (bewegliche
Schnittklinge) an einem Ende davon ist drehbar an einem Stift 25 befestigt,
der von der Seitenoberfläche
des Werkzeugrahmens 11 vorragt. Wenn sich die zweite Klinge 22a in Bezug
auf die erste Klinge 21a dreht, wird ein Verbindungsabschnitt,
der den Zielformabschnitt mit dem Basismetallblech verbindet, zum
Abtrennen des Zielformabschnitts aus dem Basismetallblech geschnitten.
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Die
erste Klinge 21a und die zweite Klinge 22a, die
jeweils auf dem Markt erhältliche
Superstahlspäne
sind, werden jeweils auf dem festen Klingenbauteil 21 und
auf dem beweglichen Klingenbauteil 22 auf austauschbare
Weise befestigt. Wie nachstehend erläutert ist das bewegliche Klingenbauteil 22 dick
genug, dass es einen Abschnitt nahe der Schnittoberfläche eines
Verbindungsabschnitts biegt, wenn seine zweite Klinge 22a den
Verbindungsabschnitt zusammen mit der ersten Klinge 21a dreht
und schneidet.
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Ein
Antriebszylinder 12 ist am Werkzeugrahmen 11 befestigt.
Der Antriebszylinder 12 verwendet Luftdruck, hydraulischen
Druck oder eine Antriebsquelle, wie einen Motor oder einen Servomotor.
Ein Stift 23 am distalen Ende eines Gestänges 13 des Antriebszylinders 12 greift
in ein längliches
Loch 24 in einem Endabschnitt des beweglichen Klingenbauteils 22 gegenüber dem
Ende, an dem die zweite Klinge 22a befestigt ist. Da der
Antriebszylinder 12 betätigt
wird, dreht sich daher das bewegliche Klingenbauteil um den Stift 25,
so dass die zweite Klinge 22a in Bezug auf die erste Klinge 21a geschlossen wird,
wodurch ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Zielformabschnitt
und dem Basismetallblech wie nachstehend erläutert abgetrennt wird.
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Eine
Nocke 14 ist am Gestänge 13 des
Antriebszylinders 12 befestigt. Ein Paar Näherungsschalter 15a und 15b ist
an dem Werkzeugrahmen 11 an Stellen über und unter der Nocke 14 befestigt.
Bewegt sich das Gestänge 13 nach
unten, und ist die zweite Klinge 22a in Bezug auf die erste
Klinge 21a geschlossen, kontaktiert die Nocke 14 den
unteren Näherungsschalter 15b,
was anzeigt, dass die zweite Klinge 22a in Bezug auf die
erste Klinge 21a geschlossen ist. Bewegt sich das Gestänge 13 nach oben,
und ist die zweite Klinge 22a ist in Bezug auf die erste
Klinge 21a geöffnet,
kontaktiert die Nocke 14 den oberen Näherungsschalter 15a,
was zeigt, dass die zweite Klinge 22 in Bezug auf die erste
Klinge 21a geöffnet
ist.
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Ein
Metallblech 30 mit einem Verbindungsabschnitt, der durch
die Öffnungs- bzw. Schließwirkung
der zweiten Klinge 22a in Bezug auf die erste Klinge 21a abgetrennt
wird, ist auf einem Befestigungsabschnitt 27 wie in 2A gezeigt
untergebracht.
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Anhand
der 3 bis 9 wird nun ein Arbeitsgang des
Schneidens und Abtrennens eines auf einem Metallblech ausgebildeten
Verbindungsabschnitts zwischen einem Zielformabschnitt und einem
Basismetallblech mit Hilfe der Vorrichtung 1 zum Abtrennen
des Zielformabschnitts beschrieben.
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Der 3 zufolge
werden die Löcher 34 in den
rechten und linken Seiten jedes Verbindungsabschnitts 33 zwischen
dem Zielformabschnitt 31 und dem Basismetallblech 32 des
Metallblechs 30 geformt. Diese Löcher 34 haben eine
festgelegte Breite und eine festgelegte Länge, worin das bewegliche Klingenbauteil 22 eingeführt wird.
In der Ausführungsform
in 3 wird ein Zielformabschnitt 31 an das
Basismetallblech 32 mit zwei Verbindungsabschnitten 33 angeschlossen.
Die Bezugszahl 35 bezeichnet eine Grenzlinie zwischen dem
Zielformabschnitt 31 und den jeweiligen Verbindungsabschnitten 33.
Der Verbindungsabschnitt 33 wird längs der Grenzlinie 35 durch
die Drehung der zweiten Klinge 22a in Bezug auf die erste
Klinge 21a geschnitten, wie nachstehend erläutert wird.
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Die 4 veranschaulicht
Verfahren zum Abtrennen des Verbindungsabschnitts 33 zwischen dem
Zielformabschnitt 31 und dem Basismetallblech 32 im
Metallblech 30.
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Ein
Metallblech wird zu einer Form wie in 3 gezeigt
verarbeitet, und das verarbeitete Metallblech 30 wird vom
Roboter 2 aufgenommen, nach außen befördert und sicher auf dem Befestigungsabschnitt 27 eines
Arbeitstischs befestigt (Schritte 100 und 101).
Der Befestigungsabschnitt 27 besteht aus einem Material,
wie einer Bürste
und Schaumgummi, das so weich ist, dass eine ebene Haltung des Metallblechs 30 wie
in 2A gezeigt erhalten wird.
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Anschließend wird
das Metallblech 30 auf dem Befestigungsabschnitt 27 mit
einer Kamera (nicht gezeigt) photographiert, und das Bild wird von einer
Bildverarbeitungsvorrichtung (nicht gezeigt) einer Bildverarbeitung
unterworfen, so dass der Grad der Positionsabweichung von der Bezugsposition des
Metallblechs 30 erhalten wird. Auf der Basis des Grades
der Positionsabweichung werden Positionskorrekturdaten erhalten.
Eine Robotersteuervorrichtung erhält die Positionskorrekturdaten
aus der Bildverarbeitungsvorrichtung (Schritt 102). Die
Robotersteuervorrichtung erhält
dann die Schnittposition (die Grenzlinie 35 zwischen dem
Zielformabschnitt 31 und dem Verbindungsabschnitt 33)
auf der Basis der empfangenen Positionskorrekturdaten zur Erzeugung
von Robotermanipulationsdaten (Schritt 103).
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In
der Zwischenzeit wird ein Werkzeug zum Halten des Metallblechs 30 vom
Handgelenk 7 des Roboters 2 gelöst, wobei
der automatische Werkzeugwechsler 8 und die Vorrichtung 1 zum
Abtrennen des Zielformabschnitts wie in 1 gezeigt
an das Handgelenk 7 befestigt werden.
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Da
der Roboter 2 auf der Basis der in Schritt 103 erhaltenen
Robotermanipulationsdaten gesteuert wird, schneidet die Vorrichtung 1 zum
Abtrennen des Zielformabschnitts den Verbindungsabschnitt 33 und
schneidet den Zielformabschnitt 31 aus dem Basismetallblech 32 aus
(Schritt 104). Die Einzelheiten des Schneidevorgangs werden
nachstehend erläutert.
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Schließlich wird
die Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts
von dem Handgelenk 7 des Roboters 2 losgelöst, und
ein Werkzeug zum Greifen des Zielformabschnitts 31 wird
an dem Handgelenk 7 befestigt. Dann hält das Werkzeug den Zielformabschnitt 31 und
entnimmt den Zielformabschnitt zum Unterbringen in einer festgesetzten
Haltung (Schritt 105).
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Die
vorstehende Erläuterung
ist die Kurzfassung der Verfahren zum Abtrennen des Zieiformabschnitts 31 aus
dem bearbeiteten Metallblech 30 und zum Entnehmen des Zielformabschnitts 31.
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In
der 2 und in den 5 bis 9 wird der
Vorgang des Abtrennens eines Zielformabschnitts durch Schneiden
des Verbindungsabschnitts 33 in Schritt 104 in 4 eingehend
beschrieben.
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Die 5 zeigt
den Zustand, bei dem das distale Ende des beweglichen Klingenbauteils
der Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts direkt
in das Werkzeuginsertionsloch 34 des bearbeiteten Metallblechs 30 eintritt.
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Die 6 zeigt
den Zustand, bei dem das distale Ende des beweglichen Klingenbauteils 22 in das
Werkzeuginsertionsloch 34 eingeführt wird, während es in Bezug auf das feste
Klingenbauteil 21 geöffnet
ist. Der Zustand, bei dem das bewegliche Klingenbauteil 22 in
Bezug auf das feste Klingenbauteil 21 geöffnet ist,
kann durch die Nocke 14 und den Näherungsschalter 15a erfasst
werden.
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Das
bearbeitete Metallblech 30 wird sicher auf der oberen Oberfläche des
Befestigungsabschnitts 27 aus einem weichen Material, wie
einer Bürste
oder Schaumgummi, befestigt. Dies ermöglicht, dass die zweite Klinge 22a des
beweglichen Klingenbauteils 22 durch das Werkzeuginsertionsloch 34 des
Metallblechs 30 passt, und weiter unter die untere Oberfläche des
Verbindungsabschnitts 33 verläuft, während die Bürste, der Schaumgummi oder
dergleichen des Befestigungsabschnitts 27 verformt wird.
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Die
Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts, deren
bewegliches Klingenbauteil 22 in dem Werkzeuginsertionsloch 34 wie
in 6 gezeigt positioniert ist, wird in Breitenrichtung
des Metallblechs 30 zum Verbindungsabschnitt 33 bewegt. Während der
Bewegung der Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts
gleitet das bewegliche Klingenbauteil auf dem Befestigungsabschnitt 27.
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Die
Bewegung der Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts
bewirkt, dass eine Seite des beweglichen Klingenbauteils 22 den
Seitenrand des Zielformabschnitt 31 eng kontaktiert. Gleichzeitig
drückt
die Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts
das feste Klingenbauteil 21 und den Pressblock 16 gegen
die Oberfläche
des Zielformabschnitts 31, so dass die Randlinie der ersten
Klinge 21a des festen Klingenbauteils 2i über die Grenzlinie 35 gerät.
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Dies
beendet die Positionierung der Vorrichtung 1 zum Abtrennen
des Zielformabschnitts in Bezug auf das bearbeitete Metallblech 30.
Die 7 zeigt den Zustand, bei dem die Positionierung
beendet ist.
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Anschließend wird
der Antriebszylinder 12 der Vorrichtung 1 zum
Abtrennen des Zielformabschnitts so angetrieben, dass er das bewegliche
Klingenbauteil 22 an der in 7 gezeigten
Stelle und Haltung um den Stift 25 zum Greifen der ersten
Klinge 21a des festen Klingenbauteils 21 mit der zweiten
Klinge 22a des beweglichen Klingenbauteils 22 dreht
und den Verbindungsabschnitt 33 an der Grenzlinie 35 zwischen
dem Verbindungsabschnitt 33 und dem Zielformabschnitt 31 wie
in 8 gezeigt schneidet. Wird der Zielformabschnitt 31 durch
das feste Klingenbauteil 21 und den Pressblock 16 gepresst,
während
der Verbindungsabschnitt 33 geschnitten wird, wird der
Zielformabschnitt 31 durch diesen Schneidevorgang (oder
durch die Drehung des beweglichen Klingenbauteils 22) nicht
bewegt. Die Drehung des beweglichen Klingenbauteils 22 bis zur
letzten Position oder das vallständige
Eingreifen der ersten Klinge 21a mit der zweiten Klinge 22a wird von
dem Näherungsschalter 15b erfasst
und überprüft.
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Nach
dem Schneiden des Verbindungsabschnitts 33 dreht sich das
bewegliche Klingenbauteil 22 weiter nach oben und gelangt
durch eine Lücke zwischen
der Endseite des geschnittenen Verbindungsabschnitts 33 und
der Seitenendfläche
des Zielformabschnitts 31. Da das bewegliche Klingenbauteil 22 eine
festgelegte Dicke (größer als
die Lücke)
wie vorstehend erwähnt
hat, stört
jedoch das bewegliche Klingenbauteil 22 den Verbindungsabschnitt 33 und
biegt das Schnittseitenende des Ver bindungsabschnitts 33 nach
oben wenn das bewegliche Klingenbauteil durch die Lücke gerät.
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Demzufolge
wird der Verbindungsabschnitt 33, der auf der Seite des
Basismetallblechs 32 verbleibt, wie in 9 gezeigt
gekrümmt
gehalten. Daher stört
der Zielformabschnitt 31 das Schnittseitenende des Verbindungsabschnitts 33 nicht,
wenn der Zielformabschnitt 31 in 9 aufgenommen
wird, damit er aus dem bearbeiteten Metallblech 30 herausgenommen
wird.
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Wie
vorstehend beschrieben bewegt sich die zweite Klinge 22a des
beweglichen Klingenbauteils 22 in Dickenrichtung des Blechs
in Bezug auf die erste Klinge 21a des festen Klingenbauteils 21 und schneidet
den Verbindungsabschnitt 33 an der Grenzlinie 35 zwischen
dem Verbindungsabschnitt 33 und dem Zielformabschnitt 31,
so dass auf der geschnittenen Oberfläche auf der Seite des Zielformabschnitts 31 keine
Grate entstehen. Zudem kontaktiert der Zielformabschnitt 31 den
geschnittenen Verbindungsabschnitt 33 nicht bei der Aufnahme und
beim Herausnehmen des Zielformabschnitts 31 nach dem Schneiden
des Verbindungsabschnitts 33. Außerdem verändern sich die Position und
die Haltung des Zielformabschnitts 31 beim Schneiden des Verbindungsabschnitts 33 nicht.
Da das bewegliche Klingenbauteil 22 durch das Werkzeuginsertionsloch 34 gelangt
und die Bürste,
den Schaumgummi oder dergleichen verformt, welche den Befestigungsabschnitt 27 ausmachen,
auf dem sich das Metallblech 30 befindet, werde die Bürste, der
Schaumgummi oder der gleichen nicht mit der Vorwärtsbewegung und der Drehung
des beweglichen Klingenbauteils geschnitten.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform
erfolgt die Arbeit des Abtrennens eines Zielformabschnitts (siehe 4)
durch einen einzelnen Roboter, an den zur Arbeit Werkzeuge, wie
eine Hand zum Halten des Metallblechs 30 und des Zielformabschnitts 31 und
der Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts
befestigt werden. Alternativ kann eine Vielzahl von Robotern verwendet werden,
damit die Arbeit des Haltens und der Beförderung des Metallblechs 30 und
des Zieiformabschnitts 31, und die Arbeit des Abtrennens des
Zielformabschnitts 31 einzeln durchgeführt werden.
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Anstelle
des Pressblocks 16 kann ein Adsorptionskissen verwendet
werden, um den Zielformabschnitt 31 des Metallblechs 30 zu
adsorbieren und zu pressen, so dass nach dem Schneiden des Verbindungsabschnitts 33 der
vom Adsorptionskissen adsorbierte Zielformabschnitt 31 entnommen wird
und an eine festgelegte Position befördert wird.
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Eine
Vorrichtung 1' zum
Abtrennen des Zielformabschnitts gemäß der zweiten Ausführungsform wird
nachstehend anhand der 10A, 10B und 11 erläutert.
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Gemäß der Ausführungsform
bewegt sich die zweite Klinge oder die bewegliche Klinge (auf und ab),
während
ihre Haltung in Bezug auf die erste Klinge oder die feste Klinge
beibehalten wird, so dass der Verbindungsabschnitt 33 zwischen
dem Zielformabschnitt 31 und dem Basismetallblech 32 in dem
bearbeiteten Metallblech geschnitten wird.
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Die
Vorrichtung 1' zum
Abtrennen des Zielformabschnitts hat ein Befestigungsbauteil 40 und
einen Werkzeugrahmen 41, der an dem Befestigungsbauteil 40 befestigt
ist. Das Befestigungsbauteil 40 wird zum Befestigen der
Vorrichtung 1' zum
Abtrennen des Zielformabschnitts am automatischen Werkzeugwechsler 8,
gezeigt in der 1, verwendet.
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Ein
Antriebszylinder 42 ist am Werkzeugrahmen 41 befestigt.
Ein festes Klingenbauteil 46 ist am unteren Ende des Werkzeugrahmens 41 befestigt. Ein
bewegliches Klingenbauteil 47 ist an einem Gestänge 43 des
Antriebszylinders 42 über
ein Anschlussbauteil 33 befestigt. Eine erste Klinge 46a als feste
Klinge ist an dem festen Klingenbauteil 46 befestigt, und
eine zweite Klinge 47a als bewegliche Klinge ist am beweglichen
Klingenbauteil 47 befestigt.
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Wird
der Antriebszylinder 42 betätigt, so dass er das Gestänge 43 in
Richtung Achsenmitte bewegt, bewegt sich das bewegliche Klingenbauteil 47 auf
und ab, während
es von einer Führung 45 geführt wird,
die sich auf dem Werkzeugrahmen 41 befindet. Die 10 (und
die 10B, die eine vergrößerte Ansicht
von 10A ist) zeigt den Zustand,
in dem sich das Gestänge 43 des
Antriebszylinders 42 nach unten bewegt, so dass das bewegliche
Klingenbauteil 47 (die zweite Klinge 47a) in Bezug
auf das feste Klingenbauteil 46 (erste Klinge 46a)
geöffnet
ist. Die 11 zeigt den Zustand, in dem
sich das bewegliche Klingenbauteil 47 (die zweite Klinge 47a)
in bezug auf das feste Klingenbauteil 46 (erste Klinge 46a)
geschlossen (eingerastet) ist.
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Ein
Pressblock 48, der einen auf einem Metallblech geformten
Zielformabschnitt von oben presst, wird an der Seite des Werkzeugrahmens 41 gegenüber der
Seite, an dem das feste Klingenbauteil 46 sicher befestigt
ist, befestigt.
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Die
Arbeit Abtrennen des Verbindungsabschnitts 33 in dem bearbeiteten
Metallblech 30, gezeigt in 3, mit der
Vorrichtung 1' zum
Abtrennen des Zielformabschnitts der Ausführungsform ist fast die Gleiche
wie die Arbeit des Abtrennens des Verbindungsabschnitts 33 mit
der Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts
der ersten Ausführungsform
wie vorstehend erläutert.
Die Arbeitsvorgänge
werden nachstehend erläutert.
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Die
Vorrichtung 1 zum Abtrennen des Zielformabschnitts ist
an dem Roboter 2 befestigt. Ist die zweite Klinge 47a in
Bezug auf die erste Klinge 46a wie in 10 gezeigt
geöffnet,
wird das distale Ende des beweglichen Klingenbauteils 47 in
das Werkzeuginsertionsloch 34 des bearbeiteten Metallblechs 30 eingeführt.
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Die
Vorrichtung 1' zum
Abtrennen des Zielformabschnitts wird nach vorn in die Position
bewegt, in der die erste Klinge 46a und die zweite Klinge 47a den
Verbindungsabschnitt 33 von oben und unten sandwichartig
umschließen.
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Eine
Seitenfläche
des beweglichen Klingenbauteils 47 steht in engem Kontakt
mit der dazugehörigen
Seitenendfläche
des Zielformabschnitts 31 in dem Metallblech 30.
Zugleich werden das feste Klingenbauteil 46 und der Pressblock 48 derart
gegen die obere Oberfläche
des Zielformabschnitts 31 gepresst, dass die Randlinie
der ersten Klinge 46a des festen Klingenbauteils 46 über die
Grenzlinie 35 zwischen dem Verbindungsabschnitt 33 und
dem Zielformabschnitt 31 gerät.
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Der
Antriebszylinder 42 wird betätigt, damit das bewegliche
Klingenbauteil 47 über
das feste Klingenbauteil 46 angehoben wird, wie in 11 gezeigt, so
dass der Verbindungsabschnitt 33 an der Grenzlinie 35 durch
Kooperation der ersten Klinge 46a und der zweiten Klinge 47a geschnitten
wird.
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Beim
Schneiden des Verbindungsabschnitts 33 mit der Vorrichtung 1' zum Abtrennen
des Zieiformabschnitts der zweiten Ausführungsform durch Bewegen der
zweiten Klinge 47a des festen Klingenbauteils 47 in
Dickenrichtung des Metallblechs 30 treten genauso wie beim
Schneiden des Verbindungsabschnitts 33 mit der Vorrichtung 1 zum
Abtrennen des Zielformabschnitts der ersten Ausführungsform keine Grate auf
der geschnittenen Oberfläche
des Zielformabschnitts 31 auf. Da das bewegliche Klingenbauteil 47 eine
festgelegte Dicke hat, kommt das bewegliche Klingenbauteil 47 mit
dem Verbindungsabschnitt 33 zusammen und biegt das Schnittseitenende
des Verbindungsabschnitts 33 nach oben, wenn das bewegliche
Klingenbauteil den Verbindungsabschnitt 33 schneidet und
wandert genauso wie bei der ersten Ausführungsfarm weiter nach oben.
Daher stört
der Zielformabschnitt 31 den geschnittenen Verbindungsabschnitt 33 nicht,
wenn der Zielformabschnitt 31 nach dem Schneiden des Verbindungsabschnitts 33 aufgenommen
und heraus befördert
wird. Dies erleichtert den Entnahmevorgang des Zielformabschnitts 31.
Beim Schneiden des Verbindungsabschnitts 33 wird der Zielformabschnitt 31 durch
das feste Klingenbauteil 46 und den Pressblock 48 gepresst
gehalten, so dass der Zielformabschnitt 31 davor bewahrt
wird, dass er durch den Schnittvorgang (die Auf- und Ab-Bewegung
des beweglichen Klingenbauteils 47) bewegt wird.
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Da
das bewegliche Klingenbauteil 47 durch das Werkzeuginsertionsloch 34 gelangt
und die Bürste,
den Schaumgummi oder dergleichen verformt, welche den Befestigungsabschnitt 27 ausmachen, auf
dem das Metallblech 30 untergebracht wird, wird der Schaumgummi
oder die Bürste
mit der Vorwärtsbewegung
und der Drehung des beweglichen Klingenbauteils 47, genauso
wie bei der ersten Ausführungsform
nicht geschnitten.
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Kurz
gesagt, da die Vorrichtung zum Abtrennen des Zielformabschnitts
einen Verbindungsabschnitt zwischen dem Basismetallblech und dem Zielformabschnitt
in Dickenrichtung des Verbindungsabschnitts schneidet, entstehen
keine Grate, so dass keine Nachbehandlung erforderlich ist.
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Da
die geschnittene Endfläche
des Verbindungsabschnitts die Endfläche des Zielformabschnitts
nach dem Schneiden des Verbindungsabschnitts weder kontaktiert noch
stört,
kann man leicht den ausgeschnittenen Zielformabschnitt entnehmen.
Dies erleichtert die Automatisierung der Metallblechbearbeitung
auf Roboterbasis. Da zudem der Befestigungsabschnitt, auf dem sich
das Metallblech befindet, nicht durch das Schneiden des Verbindungsabschnitts
geschnitten wird, lässt
sich eine längere
Lebensdauer für
den Befestigungsabschnitt erwarten. Da der Zielformabschnitt selbst
nach dem Ausschneiden auf dem Befestigungsabschnüt verbleibt ohne herunterzufallen,
ist es leichter, einzelne Zielformabschnitte zu sammeln und auszurichten. Zudem
kann man einzelne Basismetallbleche, aus denen Zielformabschnitte
ausgeschnitten wurden, leicht automatisch sammeln und ausrichten.