FI112042B - Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn Download PDF

Info

Publication number
FI112042B
FI112042B FI20021782A FI20021782A FI112042B FI 112042 B FI112042 B FI 112042B FI 20021782 A FI20021782 A FI 20021782A FI 20021782 A FI20021782 A FI 20021782A FI 112042 B FI112042 B FI 112042B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
counterpart
robot
tool
equipment according
thin
Prior art date
Application number
FI20021782A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20021782A0 (fi
Inventor
Timo Tuominen
Original Assignee
Twincam Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Twincam Oy filed Critical Twincam Oy
Priority to FI20021782A priority Critical patent/FI112042B/fi
Publication of FI20021782A0 publication Critical patent/FI20021782A0/fi
Priority to EP03748164A priority patent/EP1560668A1/en
Priority to AU2003267477A priority patent/AU2003267477A1/en
Priority to PCT/FI2003/000727 priority patent/WO2004030843A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI112042B publication Critical patent/FI112042B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/16Spinning over shaping mandrels or formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D25/00Working sheet metal of limited length by stretching, e.g. for straightening
    • B21D25/02Working sheet metal of limited length by stretching, e.g. for straightening by pulling over a die
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/005Incremental shaping or bending, e.g. stepwise moving a shaping tool along the surface of the workpiece

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

112042
MENETELMÄ JA LAITTEISTO KOLMIULOTTEISTEN MUOTOJEN MUOVAAMISEKSI OHUTLEVYYN
KEKSINNÖN ALA
5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä. Edelleen keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 18 johdanto-osassa määritelty laitteisto.
10 KEKSINNÖN TAUSTA
Keksintö liittyy yleisesti ns. muotittomaan ohutlevyn muovaukseen. Entuudestaan tunnetaan esimerkiksi julkaisuista JP 07-132329 ja EP 0 970 764 AI
(Amino Corp.) menetelmä ja laitteisto muotittomaan 15 ohutlevyn kylmämuovaukseen. Ohutlevyllä tarkoitetaan tässä esityksessä metailiohutlevyä. Muotittomalla muovauksella tarkoitetaan, ettei menetelmässä ja laitteistossa käytetä kahta kömpiementtista kolmiulotteisen muodon määräävää muottia, joista toinen on liiku-: 20 tettava painin ja toinen vastin, jota vasten paininta • . liikutetaan, kuten perinteisessä syvävetomenetelmässä.
' Sen sijaan painin on pistemäisesti tai pieneltä alalta • " muovaava muovaustyökalu, jota liikutetaan ohutlevyn suhteen.
25 Em. julkaisuista tunnetaan laitteisto, johon :.i(: kuuluu kiinnityslaite ohutlevyn kiinnittämiseksi reu nastaan. Kiinteä vastin on järjestetty ohutlevyn alapuolelle ja tarkoitettu olemaan kosketuksessa ohutlevyn alapinnan kanssa. Pystysiirtolaite on järjestetty : 30 liikuttamaan kiinnityslaitetta pystysuunnassa ohutle- vyn liikuttamiseksi kiinteästi tuetun vastimen suh-*\ teen. Laitteistoon kuuluu edelleen painin, joka on :.t. pallomaisella kärjellä varustettu tanko ja joka on ;·*: järjestetty ohutlevyn yläpuolelle kohdistamaan venyt- ·* 35 tävä ja taivuttava muovausvoima ohut levyyn sen yläpin nalta. Painin on yhdistetty kolmiakselisesti ohjattuun 112042 2 portaalirobottiin, joka kykenee liikuttamaan paininta ja painamaan sitä ohutlevyn päällipintaa vasten ohut-levyä venyttävällä ja taivuttavalla muovausvoimaila. Laitteiston ohjauslaitteessa on ohjelmavälineet pys-5 tysiirtolaitteen ja portaalirobotin liikkeiden numeeriseksi ohjaamiseksi.
Tunnetussa menetelmässä ohutlevyn alapinta saatetaan kosketukseen kiinteän vastimen kanssa. Sitten painimella painetaan ohutlevyä vastimen ja ohutle-10 vyn välisen kosketuskohdan läheisyydessä ja liikutetaan paininta halutun muodon perusteella ennalta määriteltyä, esimerkiksi spiraalimaista, kiertorataa vaakatasossa vastimen ja ohutlevyn välisen kosketuskohdan ympäri niin, että painin liikkuu ohutlevyn päällipin-15 nalla ja samanaikaisesti painaa ohutlevyä venyttävällä ja taivuttavalla muovausvoimalla.
Ongelmana on, että painimen ollessa kiinnitetty kolmiakseliseen portaalirobottiin painimella on vain kolme liikevapausastetta, ts. liikemahdollisuudet 2 0 x-, y- ja z- suunnissa, kun ohut levy on tuettu x-y- ; tasoon ja painin voi siksi liikkua vain x-y tasoa vas- taan kohtisuorassa z-suunnassa x- ja y suuntien lisäk-si. Muovausvoima kohdistuu siten aina ainoastaan alaspäin eikä sen suuntaa voida muuttaa. Sen vuoksi tunne-. . 25 tulla laitteistolla ei voida muovata ohutlevyyn suoria ; ,* kulmia eikä sisäänpäin kääntyviä muotoja (jollaisia on oheisissa kuvissa 3, 6 ja 8-10), vaan on käytettävä päästöä, joka on suuruudeltaan vähintään 15° - 30°.
Tämä asettaa merkittävän rajoituksen sille, millai-30 siä kolmiulotteisia muotoja laitteistolla voidaan :’·.: ohut1evyyn muodostaa.
Edelleen ongelmana on, että syvien muodostel-mien tekemiseksi ohutlevyyn on muovauksessa käytettävä "·· pitkävartista paininta, jolloin ongelmaksi muodostuu 35 varren taipuminen ja värähtely, jotka aiheuttavat mit-tavirheitä ja ohutlevyn rypyttymistä.
112042 3
KEKSINNÖN TARKOITUS
Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä . mainitut epäkohdat.
Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda 5 esiin menetelmä ja laitteisto, jotka mahdollistavat jotka mahdollistavat painimen kallistamisen muovaus-voiman kohdistamiseksi ohutlevyyn halutussa suunnassa ja sisäänpäin kääntyvien muotojen muovaamiseksi ohut-levyyn.
10 Lisäksi tarkoituksena on tuoda esiin menetel mä ja laitteisto, jotka mahdollistavat mahdollisimman pienet mittavirheet ja sileän muovausjäljen.
KEKSINNÖN YHTEENVETO
15 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnus omaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Edelleen Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnus tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 18.
• . 20 Keksinnön mukaisesti menetelmässä painimen ! .' liikettä ohjataan vähintään viisiakselisesti.
Vastaavasti keksinnön mukaisesti laitteistos-“ sa toinen siirtolaite, joka liikuttaa paininta, on vä hintään viisiakselisesti ohjattava robotti. Laitteis-·.'·· 25 toa ohjaavat ohjelmavälineet sisältävät ohjeet robotin ohjaamiseksi niin, että painimella on vähintään viisi liikevapausastetta.
Keksinnön etuna on, että painimen viisiakse-liset liikevapausasteet mahdollistavat painimen kal- 30 listamisen niin, että muovausvoima voidaan kohdistaa ohutlevyyn halutussa suunnassa ja ohutlevyyn voidaan muodostaa sisäänpäin kääntyviä muotoja. Muovausvoima voidaan kohdistaa kohtisuorassa suunnassa ohutlevyyn ·:**: päin. Lisäksi painimen varsi voi olla lyhytvartinen ja ·’ ’ 35 tukeva, mikä vähentää painimen varren taipumista ja "... värähtelyä ja johtaa suurempaan muovaus tarkkuuteen ei- 4 112042 kä myöskään tapahdu ohutlevyn epätoivottua rypyttymis-tä.
Keksinnön muut edut ja piirteet ilmenevät oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista sekä 5 seuraavasta edullisten sovellusten selostuksesta.
KUVALUETTELO
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla 10 oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää kaaviomaisesti sivulta nähtynä keksinnön mukaisen laitteiston erästä ensimmäistä sovellutusta keksinnön mukaisen muovausmenetelmän alkuvaiheessa, 15 kuva 2 esittää leikkausta II-II kuvasta 1, kuva 3 esittää kuvan 1 laitteistoa muovauksen eräässä toisessa vaiheessa, kuva 4 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erästä toista sovellutusta, 20 kuva 5 esittää keksinnön mukaisen laitteiston ’ '· erästä kolmatta sovellutusta, kuva 6 esittää keksinnön mukaisen laitteiston • '· erästä neljättä sovellutusta, kuva 7 esittää keksinnön mukaisen laitteiston 25 erästä viidettä sovellutusta, • · .· · kuva 8 esittää kaaviomaisesti keksinnön mu kaisen laitteiston eräitä kahta erilaista paininta keksinnön mukaisesti kallistetuissa asennoissa muovaamassa ohutlevyä kahdessa muovattavan mallin kohdassa, 30 kuvat 9 ja 10 esittävät rullapaininta keksin- '· '· nön mukaisesti kallistetuissa asennoissa muovaamassa ohutlevyä, .·· kuva 11 esittää rullapaininta sivulta nähty- .... nä, j a • · 35 kuva 12 esittää kaaviomaisesti sivulta nähty- : ·· nä vastinta, joka muodostuu ohutlevyä paikallisesti tukevista tukielimistä.
5 112042
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS
Kuvassa 1 on laitteisto, jolla voidaan muova-5 ta ohutlevyyn 1 monimutkaisia kolmiulotteisia muotoja. Suorakaiteen muotoinen ohutlevy 1 on kiinnitetty paikalleen vaakasuuntaiseksi kehikkomaisella kiinnitys-laitteella 2, joka puristaa ohutlevyn reunaa koko ym-päryskehältä (ks. myös kuva 2).
10 Ohutlevyn 1 alapuolelle on järjestetty vastin 3. Vastin 3 on tässä esimerkissä muotti 3, jolla on ohutlevyn haluttua lopullista muovattua kolmiulotteista muotoa vastaava muoto. Laitteistoon voi edullisesti kuulua jäähdytyslaite 16 muotin 3 jäähdyttämiseksi muo-15 vauksen aikana, varsinkin kun ohutlevyä muovauksen edistyessä lämmitetään. Kuvan 1 halkileikattuna esitettyyn muottiin 3 on kaaviomaisesti havainnollistettu jäähdytysväliainekanava 28, jonka kautta jäähdytyslaite 16 kierrättää jäähdytysvällainetta. Lisäksi muotissa 3 20 voi olla imukanavia 15, joihin alipainelaite 14 muodos-taa alipaineen. Imukanavat 15 avautuvat muotin 3 ulko-: : pinnalle ohutlevyn imemiseksi tiiviisti vasten muotin 3 ulkopintaa. Laitteistoon kuuluu ensimmäinen siirtolaite • 6, joka tässä on muottia pystysuunnassa liikuttava nos- .·. . 25 tolaite 6, jolla muottia 3 nostetaan ylöspäin muovauk- • · sen aikana. Nostolaitteeseen 6 kuuluu esimerkiksi kuu- laruuvikäytöllä pystysuunnassa liikutettava vaakasuuntainen kannatinlaatta 29, jonka päälle muotti 3 on kiinnitetty. Muotti 3 on muovauksen aikana kosketukses-30 sa ohutlevyn 1 alapintaan 5 ja tukee ohutlevyä 3 muo-vauksen aikana.
Ohutlevyn 1 yläpuolelle 8 on järjestetty .··· toinen siirtolaite 10, johon painin 7 on yhdistetty painimen liikuttamiseksi ja painamiseksi ohutlevyn . . 35 toista pintaa 9 vasten ohutlevyä venyttävällä ja tai- • ’· vuttavalla muovausvoimalla. Toinen siirtolaite 10 on : kuusiakselisesti ohjattava nivelvarsirobotti 10', joka 6 112042 on ns. teollisuusrobotti. Robotin 10' jalusta 23 on kiinnitetty kiinteään runkoon 22. Jalusta 23 on sijoitettu muovattavasta ohutlevystä 1 sellaiselle etäisyydelle, joka sallii robotin 10' nivelkäsivarren työs-5 kentelyn mahdollisimman suoraksi ojennettuna muovaus-prosessin aikana. Tämä on edullista, koska nivelvarsi-robotti tuottaa mahdollisimman suuren paininvoiman mahdollisimman suoraksi ojennettuna.
Nivelvarsirobottia 10' ohjaa ohjauslaite 11, 10 jossa on tietokoneohjelma siirtolaitteen ja toisen siirtolaitteen liikkeiden numeeriseksi ohjaamiseksi. Ohjelma sisältävää ennalta määrätyt ohjeet robotin 10' ohjaamiseksi niin, että painimella 7 on vähintään viisi liikevapausastetta, edullisesti vähintään liikeva-15 pausastetta, mitkä tarvitaan, jotta painin 7 voidaan kussakin kohdassa kallistaa sopivaan kulmaan niin, että muovausvoima kohdistuu olennaisesti kohtisuorassa suunnassa muotin 3 pintaa vastaan ja siis ohutlevyn 1 paksuussuuntaa vastaan. Sopivasti paininta 7 kallista-20 maila voidaan ohutlevyn muovata muotoja, kuten sisäänpäin kääntyviä muotoja ja suoria kulmia, joita ei aiemmilla kolmiakseliset vapausasteet omaavilla painimilla ole pystytty muovaamaan.
____ Laitteistoon voi kuulua lämmityslaite 13, joka 25 on asennettu toiseen siirtolaitteeseen 10' painimen 7 ; läheisyyteen ohutlevyn 1 paikallista lämmittämistä varten. Lämmityslaitteeseen 13 voi kuulua välineet kuuman ilman, polttokaasun, säteilyn tms. kohdistamiseksi ohutlevyyn tai lämmityslaite 13 voi olla sähköinen läm-30 mityselementti. Lämmityskohdat voidaan määrätä halutun muodon mukaisen CAD-mallin perusteella, kuten robotin 10 kulkuratakin niin, että lämmitystä käytetään vain niissä kohdissa, missä sitä erityisesti tarvitaan.
Lämmittämisen tarkoituksena on saada muovatta-35 van ohutlevyn materiaali pehmenemään ja plastisoitumaan muovaamisen helpottamiseksi. Pehmeitä metalliohutlevy-jä, kuten alumiinisia ohutlevyjä, voidaan muovata ilman 7 112042 lämmitystäkin, mutta esimerkiksi teräsohutlevy saattaa tarvita lämmityksen.
Ohjauslaitteeseen 11 määritellyillä ennalta määrätyillä ohjeilla saadaan nostolaite 6 ja nivelvar-5 sirobotti 10' toimimaan keskinäisessä yhteistoiminnassa muovauksen aikana. Aluksi saatetaan muotin 2 korkein kohta ja ohutlevyn 1 alapinta 5 kosketukseen toistensa kanssa. Sitten painetaan painin 7 vasten ohutlevyn yläpintaa 9 kohdassa, joka on muotin ja 10 ohutlevyn välisen kosketuskohdan läheisyydessä. Paininta 7 liikutetaan ohutlevyn 1 yläpinnalla halutun muodon perusteella ennalta määrättyä säteeltään suurenevaa kiertorataa, joka on esitetty pistekatkoviivalla 30 kuvassa 2, mainitun kosketuskohdan ympäri niin, et-15 tä painin 7 painaa ohutlevyä venyttävällä ja taivuttavalla muovausvoimalla, joka aikaansaa ohutlevyyn 1 pysyvän muodonmuutoksen. Muottia 3 liikutetaan nostolaitteella 6 ylöspäin muovauksen edistyessä.
Ohjeet painimen 7 kulkuradan ja paikallisen 20 lämmityksen ohjaamiseksi on muodostettu halutun kolmiulotteisen muodon määrittävän CAD-mallin perusteella. Ohjauslaitteen 11 ohjelmavälineet on järjestetty muodostamaan CAD-mallin perusteella aluksi ensimmäinen joukko ohjeita painimen 7 liikkeen ohjaamiseksi vii-25 siakselisesti ja sitten määrittämään CAD-mallin perus-’ teella lisäinformaatio, joka liittyy lisävapausastee- ’· · seen ja paikalliseen lämmitykseen, jota ei voida ohjata ensimmäisellä joukolla ohjeita. Edelleen ohjelmavälineet on järjestetty muodostamaan ensimmäisen joukon oh-30 jeita ja lisäinformaation perusteella toinen joukko oh-jeita, jotka ohjaavat painimen 7 liikettä ainakin kuu-.··· siakselisesti ja lisäksi ohjaavat toista lämmityslai- ; · tetta 13 kohdistamaan paikallinen lämmitys ohutlevyyn '··· tarvittavissa kohdissa.
’ 35 Kuva 3 havainnollistaa tilannetta, jossa muo- vaus on edistynyt vaiheeseen, jossa ohutlevyyn 1 on „ 112042
O
em. tavalla ohjatulla painimella 7 muovattu muottia 3 vastaava muoto.
Kuvassa 4 on laitteiston sovellutus, joka \ eroaa kuvan 1 sovellutuksesta pääasiassa siinä, että 5 paininta 7 liikuttava nivelvarsirobotti 10 on järjestetty muovattavan ohutlevyn 1 viereen. Lisäksi robotin 10 jalusta 23 on tuettu johde-elimiin 24, joiden ohjauksessa robotti 10 kokonaisuudessaan on ohjattu liikkuvaksi kuvan 4 tasoa kohtisuorassa suunnassa. Toimilaite 10 25 liikuttaa robottia 10 johde-elimien 24 ohjauksessa.
Kuvassa 5 on esitetty sovellutus, jossa paininta 7 liikuttavana toisena siirtolaitteena 10 käytetään kuusiakselista työntövarsirobottia 10", jota markkinoidaan tavaramerkillä Tricept (SMT Tricept Ab, 15 Ruotsi). Tricept-työntövarsirobotilla pystytään aikaansaamaan riittävän suuri ja mahdollisimman vakiona pysyvä paininvoima koko robotin työskentelyalueella.
Kuvassa 6 on eräs laitteiston sovellus, jossa ohutlevy 1 on tuettu kiinnityslaitteella 2 pystyasen-20 toon. Muotin asemesta käytetään ohutlevyä 1 pieneltä alalta tukevaa vastinta 3, jota liikuttava ensimmäinen V siirtolaite 6 on tässä nivelvarsirobotti, joka työsken telee ohutlevyn ensimmäisellä puolella 4. Paininta 7 liikuttaa toinen siirtolaite 10, joka myös on nivelvar- * . 25 sirobotti. Kumpikin robotti 6 ja 10 on ohjattu vähin- *; [ tään viisiakselisesti, edullisesti kuusiakselisesti, ja ’· · synkronisesti yhteistoiminnassa niin, että vastin 3 noudattaa olennaisesti painimen 7 kulkurataa. Toinen tai kumpikin nivelvarsiroboteista 6 ja 10 voidaan kor-30 vata kuvan 5 mukaisella Tricept-työntövarsirobotilla. :*·, Vastin 3 ja painin 7 ovat esimerkiksi rullapainimia, .*·· joita selostetaan seuraavassa lähemmin kuvaan 8 viita- • ten.
• · · ’·*· Kuvassa 7 on kaavio, josta näkyy että lait- **' 35 teisto voidaan soveltaa myös sarjatuotantoon, vaikka j'. muotitonta muovausta on perinteisesti käytetty yksit- * ,·’· täiskappaleiden ja prototyyppien tekemiseen. Ohutlevy 1 112042 9 voidaan johtaa esimerkiksi kelalta 26 vaakasuuntaista rataa jonkinlaisella kuljettimella 21, joka siirtää ohutlevyn 1 muovausasemaan 27. Jos ohutlevy 1 pitää esilämmittää, voi laitteistossa olla esim. sähköinen 5 lämmityslaite 12, joka lämmittää ohutlevyä 1 sen kummaltakin puolelta ainakin koko muovattavan pinta-alan alueelta.
Kuvassa 8 ylempänä esitettyyn painimeen 7 kuuluu pallon muotoinen kiinteä tai pyörivä muovauskärki 10 18. Kuten kuvassa alempana näkyvästä painimesta 7 näh dään, voi painin 7 olla rullapainin, jolloin siihen kuuluu varsiosa 19, joka on kiinnitettävissä robottiin, ja muovausrulla 20, joka on laakeroitu pyöriväksi varsiosaan. Kuten kuvasta 11 nähdään rullapainimessa var-15 siosa 19 on edullisesti vapaasti pyörivästi laakeroitu robotin käsivarteen. Varsiosan 19 pyörimisakseli on etäisyyden s päässä sivussa muovausrullan 20 pyörimisakselista, minkä ansiosta rullan pyörimistaso pysyy aina automaattisesti rullan kulkusuunnassa.
20 Kuvissa 8-10 esitetään, että sopivasti pai ninta 7 kallistamalla voidaan muovata esimerkiksi suo-.· ria kulmia ja sisäänpäin ulottuvia muotoja, joiden muo- , vaaminen aiemmilla muotittoman muovauksen laitteistoil- la ja menetelmillä on ollut mahdotonta.
25 Kuvassa 12 havainnollistetaan vielä, että muo- * tin asemesta voidaan vastimena 3 käyttää useampia kiin- ’· * teitä tukielimiä 17, joista kukin tukee ohutlevyä pai kallisesti halutun kolmiulotteisen muodon eri kohdista.
Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet-30 tyjä sovellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaati-j*" musten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puit- teissä.
• I · « · • ·

Claims (40)

112042
1. Menetelmä kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn (1), jossa menetelmässä 5 - järjestetään vastin (3), - kiinnitetään ohutlevy (1) reunastaan vastimen (3) läheisyyteen, - saatetaan vastin (3) ja ohutlevyn ensimmäinen pinta (5) kosketukseen toistensa kanssa, 10. painetaan painin (7) vasten ohutlevyn tois ta pintaa (9) , joka on ensimmäisen pinnan suhteen vastakkainen pinta, kohdassa, joka on vastimen ja ohutlevyn välisen kosketuskohdan läheisyydessä, - liikutetaan paininta (7) ohutlevyn toisella 15 pinnalla halutun muodon perusteella ennalta määrittyä säteeltään suurenevaa kiertorataa vastimen ja ohutlevyn välisen kosketuskohdan ympäri niin, että painin painaa ohutlevyä venyttävällä ja taivuttavalla muo-vausvoimalla, ja 20. liikutetaan vastinta ja/tai ohutlevyä tois- » • ’· tensa suhteen muovauksen edistyessä, tunnettu ,·. siitä, että painimen (7) liikettä ohjataan vähintään | ’· viisiakselisesti.
:·· 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että liikutetaan paininta (7) vä- · hintään viisiakselisesti ohjatulla robotilla (10), jo ka kykenee antamaan painimelle vähintään viisi liike-vapausastetta .
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mene-30 telmä, tunnettu siitä, että liikutetaan paininta ' (7) kuusiakselisesti ohjatulla robotilla (10), joka kykenee antamaan painimelle kuusi liikevapausastetta.
• · .··· 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukai- nen menetelmä, tunnettu siitä, että sovitetaan • 35 painimen (7) asento niin, että muovaava voima kohdis- • » : * tuu ohutlevyyn (1) pääasiassa kohtisuorassa suunnassa ohutlevyn paksuussuuntaan nähden. u 112042
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmitetään olennaisesti koko ohutlevyä (1) ennen muovausta.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukai-5 nen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmitetään ohutlevyä (1) paikallisesti painimen (7) läheisyydessä muovauksen aikana.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestetään 10 vastimeksi (3) muotti, jolla on ohutlevyn (1) haluttua muovattua kolmiulotteista muotoa vastaava muoto.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan muotin (3) ja ohutlevyn (1) välille alipaine muotin painamiseksi 15 ohutlevyn ensimmäistä pintaa (5) vasten.
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytetään muottia (3) muovauksen aikana.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukai-20 nen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestetään vastimeksi (3) yksi tai useampia tukielimiä tukemaan ohutlevyä paikallisesti yhdestä tai useammasta kohdas-ta.
,,,, 11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukai- . 25 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinnitetään ; , ohutlevy (1) olennaisesti vaakasuuntaiseksi, jolloin t *· * vastin (3) on sen alapuolella ja painin on sen yläpuo lella.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukai-30 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinnitetään ohutlevy (1) vaakasuuntaisesta poikkeavaan asentoon, kuten olennaisesti pystysuuntaiseksi.
13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestetään * 35 vastin (3) tukemaan ohutlevyä (1) olennaisesti pieneltä • · ·’*, alalta, ja liikutetaan vastinta (3) synkronoidusti pai- 12 112042 nimen (7) liikkeen suhteen niin, että vastin noudattaa olennaisesti painimen kulkurataa.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastinta (3) liikutetaan vä- 5 hintään kolmiakselisesti ohjatulla robotilla (6), joka kykenee antamaan vastimelle vähintään kolme liikeva-pausastetta.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastinta (3) liikutetaan ro- 10 botilla (6), joka kykenee antamaan vastimelle ainakin vastaavat liikevapausasteet kuin painimella (7).
16. Jonkin patenttivaatimuksista 1-15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritellään painimen (7) ja/tai vastimen (3) kulkurata kolmiulot- 15 teisen muodon määrittävän CAD-mallin perusteella.
17. Jonkin patenttivaatimuksista 1-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - muodostetaan CAD-mallin perusteella ensimmäinen ohjejoukko painimen (7) liikkeen ohjaamiseksi 20 viisiakselisesti, , - määritetään CAD-mallin perusteella lisäin- ’ formaatio, joka liittyy lisävapausasteeseen ja/tai pai kalliseen lämmitykseen, joita ei voida ohjata ensimmäisellä ohjejoukolla, ja 25. muodostetaan ensimmäisen ohjejoukon ja li- t ;( säinformaation perusteella toinen ohjejoukko, jolla * painimen (7) liikettä ohjataan ainakin kuusiakselisesti ja/tai ohjataan paikallista lämmitystä.
18. Laitteisto kolmiulotteisten muotojen 30 muodostamiseksi ohutlevyyn (1), johon laitteistoon : ’ \ kuuluu - kiinnityslaite (2) ohutlevyn kiinnittämi- ' » seksi reunastaan, t - vastin (3) , joka on järjestetty ohutlevyn t i » ' 35 ensimmäiselle puolelle (4) ja tarkoitettu olemaan kos- » * ·'·, ketuksessa ohutlevyn ensimmäisen pinnan (5) kanssa, e 13 1 12042 ensimmäinen siirtolaite (6) ohutlevyn ja/tai vastimen liikuttamiseksi toistensa suhteen, - painin (7), joka on järjestetty ohutlevyn toiselle puolelle (8) venyttävän ja taivuttavan muo- 5 vausvoiman kohdistamiseksi ohutlevyyn toiselta pinnalta (9) , joka on vastakkainen ensimmäiseen pintaan nähden, - toinen siirtolaite (10), johon painin (7) on yhdistetty painimen liikuttamiseksi ja painamiseksi 10 ohutlevyn toista pintaa (9) vasten ohutlevyä venyttävällä ja taivuttavalla muovausvoimalla, ja - ohjauslaite (11), jossa on välineet ensimmäisen siirtolaitteen ja toisen siirtolaitteen liikkeiden numeeriseksi ohjaamiseksi, ja jotka välineet 15 sisältävät ennalta määrätyt ohjeet -- ohutlevyn ensimmäisen pinnan saattamiseksi kosketukseen vastimen kanssa, -- painimen painamiseksi ohutlevyn toiselta puolelta vasten ohutlevyn toista pintaa kohdassa, joka 20 on vastimen ja ohutlevyn välisen kosketuskohdan lähei-syydessä, ja . ·. -- painimen liikuttamiseksi halutun muodon perusteella ennalta määrättyä säteeltään suurenevaa ’ . kiertorataa vastimen ja ohutlevyn välisen kosketuskoh- . , 25 dan ympäri niin, että painin liikkuu ohutlevyn toisel- ; · la pinnalla ja samanaikaisesti painaa ohutlevyä venyt- ’··' tävällä ja taivuttavalla muovausvoimalla, ja -- vastimen ja/tai ohutlevyn liikuttamiseksi toistensa suhteen muovauksen edistyessä, tunnettu 30 siitä, että toinen siirtolaite (10) on vähintään vii-| siakselisesti ohjattava robotti, ja että ohjelmaväli- .··· neet sisältävät ohjeet robotin (10) ohjaamiseksi niin, että painimella (7) on vähintään viisi liikevapausas-·.·' tetta.
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laitteis- :\ to, tunnettu siitä, että toinen siirtolaite (10) .···. on kuusiakselisesti ohjattava robotti. 112042
20. Patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toinen siirto-laite (10) on nivelvarsirobotti (10') tai työntövar-sirobotti (10").
21. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 20 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäinen siirtolaite (6) on järjestetty liikuttamaan vastinta (3) olennaisesti kohtisuorassa suunnassa ohutlevyn (1) paksuussuuntaan nähden.
22. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 21 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu ensimmäinen lämmityslaite (12) ohutlevyn (1) olennaisesti koko muovattavan pinta-alan lämmittämiseksi .
23. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 22 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu toinen lämmityslaite (13), joka on asennettu toiseen siirtolaitteeseen (10) painimen (7) läheisyyteen ohutlevyn (1) paikallista lämmittämistä var-20 ten.
24. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 23 mu- '· kainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteis toon kuuluu alipainelaite (14) alipaineen muodostami- . seksi, ja että vastimeen (3) kuuluu imukanavia (15), . . 25 jotka ovat yhteydessä alipainelaitteeseen alipaineen ; ' muodostamiseksi imukanaviin ja jotka imukanavat avautu- '···' vat vastimen (3) ulkopinnalle alipaineen muodostamisek si vastimen (3) ja ohutlevyn (1) välille.
25. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 24 mu- 30 kainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteis- toon kuuluu jäähdytyslaite (16) vastimen (3) jäähdyttä-."· miseksi muovauksen aikana.
; · 26. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 25 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että vastin ·”’ 35 (3) on muotti, jolla on ohutlevyn haluttua kolmiulot- teista muotoa vastaava muoto. 112042
27. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 25 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että vastimeen (3) kuuluu yksi tai useampia kiinteitä tukielimiä (17), joista kukin tukee ohutlevyä paikallisesti halutun kol- 5 miulotteisen muodon eri kohdista.
28. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 27 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäinen siirtolaite (6) on vähintään kolmiakselisesti ohjattu robotti, joka kykenee antamaan vastimelle (3) 10 vähintään kolme liikevapausastetta.
29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäinen siirtolaite (6) on robotti, joka kykenee antamaan vastimelle (3) ainakin vastaavat liikevapausasteet kuin toinen siir- 15 tolaite (10) antaa painimelle (7).
30. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 29 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että painimeen (7) ja/tai vastimeen (3) kuuluu pallon muotoinen kiinteä tai pyörivä muovauskärki (18).
31. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 30 mu- .· kainen laitteisto, tunnettu siitä, että painimeen (7) ja/tai vastimeen (3) kuuluu varsiosa (19), joka on kiinnitettävissä robottiin, ja muovausrulla (20), joka . on laakeroitu pyöriväksi varsiosaan. . . 25
32. Patenttivaatimuksen 31 mukainen laitteis- ; · to, tunnettu siitä, että varsiosa (19) on vapaas- '··· ti pyörivästi laakeroitu robotin suhteen; ja että var siosan (19) pyörimisakseli on etäisyyden (s) päässä sivussa muovausrullan (20) pyörimisakselista.
33. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 32 mu- kainen laitteisto, tunnettu siitä, että kiinni-.*·· tyslaite (2) on sovitettu kiinnittämään ohutlevyn (1) * vaakasuuntaiseksi; että vastin (3) on järjestetty ohut- '··· levyn alapuolelle; ja että painin (7) on ohutlevyn ylä- ' · 35 puolella.
34. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 33 mu-.···. kainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteis- 112042 toon kuuluu kuljetin (21) ohutlevyn (1) siirtämiseksi muovausasemään.
35. Patenttivaatimuksen 34 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu 5 kiinteä runko (22), johon toisena siirtolaitteena (10) olevan robotin jalusta (23) on kiinnitetty niin, että jalusta on etäisyyden päässä muovattavasta ohutlevystä (1) sen yläpuolella.
36. Patenttivaatimuksen 35 mukainen laitteis- 10 to, tunnettu siitä, että toinen siirtolaite (10) on nivelvarsirobotti, jonka jalusta (23) on sijoitettu muovattavasta ohutlevystä sellaiselle etäisyydelle, joka sallii robotin nivelkäsivarren työskentelyn mahdollisimman suoraksi ojennettuna muovausprosessin ai- 15 kana.
37. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 36 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäinen siirtolaite (6) ja toinen siirtolaite (10) ovat kumpikin nivelvarsirobotteja, jotka on järjestetty 20 ohutlevyn vastakkaisille puolille toimimaan synkroni- ·.) sesti yhteistoiminnassa.
38. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 37 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu johde-elimet (24), joiden ohjauksessa toi- 25 nen siirtolaite (10) kokonaisuudessaan on ohjattu liik- ’· '· kuvaksi, ja toimilaite (25) toisen siirtolaitteen lii- ·.· kuttamiseksi johde-elimien ohjauksessa.
39. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 38 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että ohjaus- 30 laitteessa (11) on ohjelmavälineet painimen (7) ja/tai vastimen (3) kulkuradan määrittämiseksi halutun kolmi-.·· ulotteisen muodon määrittävän CAD-mallin perusteella.
- 40. Jonkin patenttivaatimuksista 18 - 39 mu kainen laitteisto, tunnettu siitä, että ohjelma-'·” 35 välineet on järjestetty muodostamaan CAD-mallin perus- ;·. teella ensimmäinen joukko ohjeita painimen (7) liikkeen , ···. ohjaamiseksi viisiakselisesti, määrittämään CAD-mallin 112042 perusteella lisäinformaatio, joka liittyy lisävapausas-teeseen ja/tai paikalliseen lämmitykseen, joita ei voida ohjata ensimmäisellä joukolla ohjeita, ja muodostamaan ensimmäisen joukon ohjeita ja lisäinformaation pe-5 rusteella toinen joukko ohjeita, joka sovitetaan käytettäväksi ohjaamaan painimen liikettä ainakin kuusiak-selisesti ja/tai ohjaamaan paikallista lämmitystä. 112042
FI20021782A 2002-10-07 2002-10-07 Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn FI112042B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021782A FI112042B (fi) 2002-10-07 2002-10-07 Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn
EP03748164A EP1560668A1 (en) 2002-10-07 2003-10-03 Method and apparatus for forming three-dimensional shapes in a sheet metal
AU2003267477A AU2003267477A1 (en) 2002-10-07 2003-10-03 Method and apparatus for forming three-dimensional shapes in a sheet metal
PCT/FI2003/000727 WO2004030843A1 (en) 2002-10-07 2003-10-03 Method and apparatus for forming three-dimensional shapes in a sheet metal

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20021782 2002-10-07
FI20021782A FI112042B (fi) 2002-10-07 2002-10-07 Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20021782A0 FI20021782A0 (fi) 2002-10-07
FI112042B true FI112042B (fi) 2003-10-31

Family

ID=8564712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20021782A FI112042B (fi) 2002-10-07 2002-10-07 Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1560668A1 (fi)
AU (1) AU2003267477A1 (fi)
FI (1) FI112042B (fi)
WO (1) WO2004030843A1 (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201016611D0 (en) * 2010-10-01 2010-11-17 Cambridge Entpr Ltd Spin forming and apparatus for manufacturing articles by spin forming
CN102172698B (zh) * 2011-02-21 2012-11-28 上海交通大学 板材复合渐进成形装置及其板料成形方法
CN102218706B (zh) * 2011-03-24 2013-02-27 上海交通大学 高压水射流板材渐进成形与切割装置
EP2505279B1 (en) 2011-03-29 2013-07-10 Mta Sztaki Device for two sided incremental sheet forming
DE102011116215A1 (de) 2011-10-17 2013-04-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Umformen flächiger Werkstücke
CN103191969B (zh) * 2013-04-19 2014-12-10 安徽工业大学 一种弹性预加载下中厚板材热态成形的方法和装置
CN103639249B (zh) * 2013-12-03 2016-07-06 上海交通大学 一种板料双点渐进成形装置及成形方法
US10189072B2 (en) * 2015-04-03 2019-01-29 The Boeing Company Method and system for incremental sheet forming of tailored blanks
CN104959461B (zh) * 2015-05-25 2017-07-28 上海交通大学 激光辅助加热工具

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2945528A (en) * 1956-04-30 1960-07-19 L Morane Sa Ets Machines for shaping sheet metal
EP0115602A1 (de) * 1983-01-06 1984-08-15 Hämmerle AG Vorrichtung zum Manipulieren von Werkstücken
GB8719495D0 (en) * 1987-08-18 1987-09-23 Abbeybench Ltd Forming parts from ductile materials
JP3292570B2 (ja) * 1993-11-11 2002-06-17 茂夫 松原 板材の成形方法及びその成形装置
US6216508B1 (en) * 1998-01-29 2001-04-17 Amino Corporation Apparatus for dieless forming plate materials
US6532786B1 (en) * 2000-04-19 2003-03-18 D-J Engineering, Inc. Numerically controlled forming method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004030843A1 (en) 2004-04-15
FI20021782A0 (fi) 2002-10-07
AU2003267477A1 (en) 2004-04-23
EP1560668A1 (en) 2005-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10189214B2 (en) Freespace composite manufacturing process and device
FI112042B (fi) Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn
EP3213907B1 (en) Dynamic forming tools for composite parts
US20090174118A1 (en) Method and device for nano-imprinting
US10179357B2 (en) Bending apparatus and bending method for a plate-shaped metal workpiece
TWI307313B (en) Transcript apparatus
TW201720670A (zh) 印刷版、印刷裝置、基材及基材之製造方法
JP7474784B2 (ja) 弾性ツールを備えたインクリメンタルシート成形システム
JPH10508545A (ja) 薄板材片を把持操作する装置及びこの装置を備える薄板材片用マニピュレータ
JP2007223043A (ja) 樹脂チューブの高速曲げ方法とこの方法に用いる3次元曲げ型
WO2018021226A1 (ja) プリフォームの製造装置、及びプリフォームの製造方法
US20220040904A1 (en) Gripper for a draping frame and for a device, draping frame, device and method for the forming of and/or covering using a film element, system for manufacturing a moulded part or a covered component, method for retro-fitting a device of this type, method for manuf acturing a covered component
TW201412434A (zh) 可提高量產速度之金屬成型系統
CN100591436C (zh) 一种红外加热金属箔板气压成形的方法及装置
WO2006043316A1 (ja) 樹脂チューブの高速曲げ方法とこの方法に用いる三次元曲げ型
CN108501403B (zh) 成形件制造方法
JP3083261B2 (ja) 射出成形同時絵付装置及び方法
JP2009023205A (ja) 熱成形装置及び熱成形方法
JP3629948B2 (ja) 金属板の逐次張出し成形方法およびその装置ならびに成形品
JP2021098207A (ja) 雌型、金型、曲げ加工装置、および曲げ加工方法
CN111037919A (zh) 一种便于移动的激光快速成型机
JP3335448B2 (ja) ロータリーブロー成形装置
CN108508697A (zh) 转印方法、转印装置以及模具
JP2009291949A (ja) 熱可塑性樹脂の成形方法および成形装置
JP5385749B2 (ja) 転写装置および転写方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed