JP2004522593A

JP2004522593A - 深絞りプレスにおいて騒音を低減するための方法及び装置

Info

Publication number: JP2004522593A
Application number: JP2002593082A
Authority: JP
Inventors: クロンホルム，マルカス; アクセルソン，ヤコブ
Original assignee: ストレームズホルメンアーベー
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP4320771B2; US7124614B2; SE0101928D0; EP1390165B1; WO2002096580A1; US20040250595A1; EP1390165A1

Abstract

【課題】本発明は、相対速度を低減するための、プレス機器での方法及び構成を提供する。
【解決手段】プレス機器において、可動板金保持部Ｂが加工力を伝達するためにプレス上部Ａに対して衝突し、またプレス終了後そこから切り離される。本発明は、プレス上部Ａが板金加工材及び板金保持部Ｂに対して圧力を加える前に、初期動作が保持部Ｂに与えられ、その場合のみ、プレス上部Ａが板金加工材及び板金保持部Ｂに衝突し、板金保持部Ｂに隣接して配置されてこれを支持する気体ばねを圧縮するような方法で、板金保持部Ｂを加速するための力が板金保持部Ｂに取り付けられる機械式伝達装置を介してプレス上部Ａから送られることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部に記載の方法に関するものである。本発明は、また、請求項２の前段部に記載の装置に関するものであり、請求項５の前段部で特定される発明の装置の使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板金形成作業では、プレスに装着される成形材保持部と工具部とを使用することが知られている。その工具部の一部はプレスの滑動に追従し、他の部分はプレスサイクルの間静止している。一例を示すと、ばね上に載置されて板金保持力を発揮する板金保持部が使用されるものがある。また、可動工具部の他の例としては、シャットルとパンチがある。上記ばねを使用する場合、少なくとも３個のばねが設けられ、そのばねは、上部工具部が保持部と衝突するまでは動かないが、上部工具部が下方に移動すると張力が加わる。固定された板金保持部に直接衝突すると、工具部とプレスの機械部分に大きな力が加わり、不要なノイズ及び振動が発生する。また、上部工具部と板金保持部との間の過度の衝突は、板金成形工程に悪影響を与える。その理由は、形成される板金製作物が上部工具と板金保持部との間に配置されているからであり、また、板金潤滑被膜を破壊する危険性があり、それは、次の工程の板金引抜き加工で不均一な品質を提供する危険性を伴うからである。
【０００３】
プレス工程の後、仕上形成された板金材を備えている保持部は、ばねが延びた位置に復元することによって元の位置に持ってこられる。所定の復元速度がばねから保持部に与えられるので、保持部は、ばねが限界位置に到達しても直ぐに止まらず、重力ｇが速度にブレーキをかけるまで動き続ける危険性がある。保持部と加工材がばねから完全に持ち上がってしまう危険性がある。板金材と保持部のこの「上昇」は、摩耗を引き起こしてノイズを生む。保持部自体が案内部材の外に飛び出す危険性もある。
【０００４】
ＣＮＣ油圧系を使用したり、別個のダンパを使用して板金材及び保持部を上昇させて衝撃応力を低減したりすることによって、前記の問題を解決する試みが従来よりなされてきた。ここで、ＣＮＣ油圧系の欠点は、使用する作動油用の、別個の油圧源と冷却装置が必要であり、ホースを接続する必要があり、エネルギ損失が加速と減速との間で発生し、更に、そのようなシステムが比較的複雑で高価である点である。同様に、別個のダンパを使用して衝突を減衰させると、熱を発生し、また減衰機能が加圧速度に従って変化しないという事実に起因する不利益を有する。既知の減衰装置は、多くの場合温度に敏感で、また機械的影響に敏感である。
【０００５】
加工材保持部の上昇動作を開始するための設計構造が、欧州特許出願公開第１０３４８５８号明細書に記載されている。この設計構造は、プレス工具に組み込むために特殊な構成が必要であるため、この設計構造を既存の工具に改造することができるかどうか疑わしい。
【０００６】
先行技術として、例えば独国特許発明第３６２３１８８号明細書を参照すると、上記設計構造を基礎にして、独立請求項の各々の前段部が述べられている。
【特許文献１】
欧州特許出願公開第１０３４８５８号明細書
【特許文献２】
独国特許発明第３６２３１８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、導入部で述べた種類の方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、発生するノイズとプレス工具への摩耗に関する上述の不利益は少なくとも低減される。また、本発明の目的は、本発明の方法及び装置において、請求項１及び請求項２の特徴部の各々で述べたように達成される。本発明に従った使用は、請求項７の特徴部で特定する特徴を有する。本発明は、いかなる顕著なエネルギ損失も発生せずに保持部と上部工具部との間で動作を調整し、同時に、板金成形材に対して確実に正確な加工工程を行う。加えて、本発明の方法と装置は、保持部と板金成形材とが互いに外れる危険性なしで、動作速度を増加することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、容易に適用でき、既存の作業工具の保持部に取り付けることができる。すなわち、加速及び減速される工具部において、他の工具部品を分解することなくメンテナンスのために容易に取りはずすことができ、更に、場所をとらず且つメンテナンスも最小でよい。
【００１０】
本発明は、更に機械式連結装置を提供し、実際の加工工程の前に板金材を備えた保持部を制御して加速する間、内蔵気体ばねがプレス滑動部の運動エネルギに比例したエネルギを蓄積することができる。気体ばねは、次の板金加工プロセスの前に、機械式連結装置及び保持部を戻すためにこのエネルギを開放し、運動エネルギはプレス滑動部に戻される。
【００１１】
本発明は、機械式連結装置において、保持部を支持して板金成形材を戻す気体ばねの圧縮が加工段階中に開始するのに先立って、板金成形材を備えた保持部の加速が発生するように配置される装置を提供する。これは、本発明の装置への荷重を自然に低減する。
【００１２】
本発明は、ゆえに、保持部の動作を制御し、この制御は、プレス上部の位置に直接関連しており、それは、その上の荷重にかかわりなく平行移動が保持部に与えられることを意味する。
【００１３】
本発明を、添付図面で示すプレスにおける使用に関し更に詳細に説明する。当該技術に熟練した者は、既に導入部で明示したように、本発明が、例えば押抜き又は切断に関する他の板金加工装置にも適用しうることを理解し、以下の説明は、本発明を適用した一例と考えられなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１で、Ａは可動上部工具部、Ｂは気体ばねＤによって支持された保持部、Ｅは保持部に取り付けられる本発明の４つの移動制御連結装置を示す。
【００１５】
Ｅで示す本発明の装置の実施形態と機能を図２ａ〜図２ｃを参照して説明する。保持部Ｂに接続した筐体２０は、軸線６を中心として回転可能な略Ｌ型連結腕部５を含む。連結腕部５は、気体ばね７のピストンロッド７ａとローラ８を介してかみ合う一方の（短い）脚部５ａと、連結腕部３の１つの脚部３ｂに連結部10を介して連結する他方の（長い）脚部５ｂとを備える。連結腕部３は、軸線４を中心として回転可能であり、筐体20内で移動可能に支持される上部押棒１に、停止部１ａとローラ３ａを介して動作可能なように連結されている。上部押棒１と同様に筐体２０内で移動可能に支持される下部押棒２は、押棒１と実質的に平行で、連結腕部５の連結腕部５ｂとローラ９を介して動作可能にかみ合っている。
【００１６】
下部押棒２は保持部Ｂのばねによって作動されるようになっており、その変位の間に保持部Ｂは、基準位置から深絞り作業又は他の板金細工作業の開始時に上部工具部Ａが有する速度と略同じ速度に持ってこられなければならない。
【００１７】
上部押棒１は上部工具部Ａによって作動される。そしてその作動中、保持部Ｂへの上部工具部Ａの動作によって連結腕部３及び５は調整され、保持部Ｂが加速される。その加速は、基本位置から深絞り作業の起動まで略一定であり、その後者の瞬間／位置で上部工具部Ａと保持部Ｂが略同じ速度を持つことを意味する。
【００１８】
連結腕部３と５が、あたかも一つのレバー腕部の動作のように、相対的に回転する様子を図２ａ〜図２ｃに示す。また、連結装置Ｅに固定された保持部Ｂに、工具部Ａの速度に対応した所望の最終速度を与えるような所定の比が得られるように、レバー腕部の脚長は可変である。
【００１９】
図３ａは、プレス上部Ａが、保持部Ｂの上方の所定距離にある上述の基本位置を示す。連結装置Ｅの上部押棒１が下降するプレス上部Ａを支えると、保持部Ｂが加速され始め、プレス上部Ａ１の全部の力が保持部Ｂに作用するとき、保持部Ｂの速度がプレス上部Ａ１の速度と略等しくなる。図３ａ〜３ｃに示す位置から、プレス上部Ａ１と保持部Ｂの運動及び気体ばねＤのピストンロッドＤ１の運動が分かる。図２ａに戻ると、この図２ａの位置は基本位置であり、支持体２は連結機構５に固定又は係止されている。上部押棒１が図２ｂに示す位置にくると、押棒１の停止部１ａが、継手４に関節で繋がれた連結機構３のローラ３ａに作用する。押棒１が連続的に下降を続けると、軸線６を中心として連結機構５が回転し、ローラ８を介して気体ばねのピストンが押され、気体ばね７によって上記の連続的下降が一部減衰させられる。ローラ装置９を介して、連結機構部３の上述の一端に近い第２連結機構部５に支持部２が接触しており、保持部Ｂの運動がプレス上部Ａの速度に確実に結合されるようになっている。図２ｃは、保持部Ｂが下降した連結装置Ｅの「最終位置」、すなわち連結装置Ｅの固定位置を示す。ここで連結装置の加速作用は完了し、順備が整った状態である。加工作業が終了すると、連結装置が反対に動作され、気体ばねピストンの限界位置の保持部の上昇運動が完全に自動的に停止され、戻り運動が終了され、支持体２がゆっくりと外方に動かされ、それによって保持部Ｂと一定の接触が維持される。気体ばね７の主な機能は、図３ａに示す連結装置Ｅの連結機構を基本位置に戻すことである。
【００２０】
図３ａ〜３ｃは、プレス工程の間の、図２ａ〜図２ｃに示した上部Ａ１と保持部Ｂを押す連結装置Ｅの位置に対応する位置を示す。
【００２１】
図４ａ及び図４ｂは、気体ばねのピストンロッドと板金保持部との間の接触力及び保持部の加速を各々示す図である。連結機構３及び連結機構５（図２ａに示す）のレバー腕部の長さと関節の相互の点等を適当に選択して、保持部加速が上部プレス部Ａと一致するより速い速度をなしとげるように設計されることができる。
【００２２】
図５ａ及び図５ｂは、本発明の動作制御配置を使わない場合の、プレス上部の動作と板保持部に及ぼされる力を示す図である。図５ａは、保持部の上昇がプレスサイクルの終わりに起こるのと同時にプレス上部が保持部に接触するとき、重い衝撃が加えられることを明らかに示している。一方、図６ａ及び図６ｂは、付加される衝撃が本発明による方法／配置の使用によって少なくとも低減されることを示す。
【００２３】
本発明は、上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、添付請求項の範囲内で修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】可動プレスの上部、気体ばねで支持される板金成形材保持部、及び当該保持部上に直接設置される本発明の４つの動作制御連結装置の斜視図であって、板金保持部を前もって加速するための待機位置を示す。
【図２ａ】板金保持部と板金成形材の加速において、動作制御連結装置の連続した動作位置を示す。
【図２ｂ】板金保持部と板金成形材の加速において、動作制御連結装置の連続した動作位置を示す。
【図２ｃ】板金保持部と板金成形材の加速において、動作制御連結装置の連続した動作位置を示す。
【図３ａ】図２ａで示した連結装置の各位置に対応したプレス工程での、プレス上部、板金保持部、及び気体ばねの異なる位置を示す。
【図３ｂ】図２ｂで示した連結装置の各位置に対応したプレス工程での、プレス上部、板金保持部、及び気体ばねの異なる位置を示す。
【図３ｃ】図２ｃで示した連結装置の各位置に対応したプレス工程での、プレス上部、板金保持部、及び気体ばねの異なる位置を示す。
【図４ａ】各時間の関数として保持部の加速と速度を夫々示した図である。
【図４ｂ】各時間の関数として保持部の加速と速度を夫々示した図である。
【図５ａ】動作制御装置を使用しない場合の、プレス部の動作と板金保持部上に及ぼされる力を夫々示した図である。
【図５ｂ】動作制御装置を使用しない場合の、プレス部の動作と板金保持部上に及ぼされる力を夫々示した図である。
【図６ａ】本発明の移動制御を使用した場合の、プレス上部と保持部の動作と板金保持部の上で及ぼされる力を示す図５aに対応した図である。
【図６ｂ】本発明の移動制御を使用した場合の、プレス上部と保持部の動作と板金保持部の上で及ぼされる力を示す図５ｂに対応した図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ａプレス上部
Ｂ保持部
Ｄ気体ばね
Ｅ連結装置
１上部押棒
２下部押棒
３第１連結腕部
５第２連結腕部
７気体ばね
10 連結部
20 筐体

Claims

プレス作業の際に上部可動工具部（Ａ）が下部工具部に向かって移動すると、保持部（Ｂ）等の第３の工具部が基本位置からプレス作業の開始位置への移動中に加速され、且つ前記保持部（Ｂ）によって固定保持された板金成形材が加工されると共に、前記保持部（Ｂ）の速度が前記工具部（Ａ）の速度に調節される、板金加工工具を使用した方法において、
前記保持部（Ｂ）が基本位置で静止した状態から開始位置での前記工具部（Ａ）の速度になり、且つ前記基本位置への前記保持部（Ｂ）の戻り速度も同じように制御されるように、前記工具部（Ａ）が前記保持部（Ｂ）に所定の加速シーケンスを与えることを特徴とする板金加工装置で使用される方法。
下部及び上部可動工具部（Ａ）及び保持部（Ｂ）が板金加工材を工具部の間で加工する板金加工作業中に、前記保持部を支持する弾性部材によって加工位置の前記工具部（Ａ）に板金加工材を強固に保持するようになっており、加工位置から離間した所定の基本位置から移動する際に、前記保持部に速度成分を与える部材を含む請求項１に記載の方法を実行するための装置において、
前記部材（Ｅ）が、前記工具部（Ａ）との間で可動に連結しており、前記工具部（Ａ）が下降する際に前記保持部（Ｂ）に制御された加速シーケンスを与えることによって前記保持部（Ｂ）は、基本位置の静止状態から、開始位置の実質的に前記工具部（Ａ）と同じ速度を有する状態になり、次の上昇動作では対応する減速度を有することを特徴とする装置。
前記部材（Ｅ）が前記保持部（Ｂ）のみに固定されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
前記部材（Ｅ）が、加工作業のために基本位置と開始位置の間を移動する前記工具部（Ａ）によって作動されるように設けられ、前記工具部（Ａ）の移動中に、支持弾性部材（Ｄ）の大部分が動作しないことを特徴とする請求項２又は３に記載の装置。
前記部材（Ｅ）が、前記保持部に連結された相互接続及び関節接続連結（３，５，10）システムを含み、その１つの連結部（３）が、前記工具部（Ａ）の動作によって作動され、それによって前記連結部（３，５，10）間の関節式連結により前記工具部（Ａ）と前記保持部（Ｂ）の間で動力が伝達され、前記連結部が一つの連結腕部のように機能し、その脚部の長さが時間とともに変化し、基本位置から開始位置まで移動した後に前記保持部（Ｂ）が実質的に前記工具部（Ａ）と同じ速度を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
前記部材（Ｅ）がエネルギ蓄積部材（７）を含み、前記基本位置から前記加工位置まで前記保持部（Ｂ）が移動する際に機械エネルギを蓄積するように設計され、その後前記蓄積エネルギを開放し、それによって前記加工位置から前記基本位置へ、前記保持部（Ｂ）を逆に移動することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の装置。
可動板金保持部（Ｂ）が加工力を伝達するために上部工具部（Ａ）に衝突し、加工が完成したときにそこから切り離される板金加工装置において、比較的速い速度を低減するために用いられる、請求項１の方法を実行するための装置であって、
連結機構を含み、前記連結機構（Ｅ）が、前記保持部（Ｂ）に配置される機械的伝達装置（Ｅ）を含み、前記工具部（Ａ）によって作動可能な押棒（１）を有し、前記押棒（１）の停止部（１ａ）が、第１の連結機構部（３）に配置されるローラ装置（３ａ）の上で作動するようになっており、前記ローラ装置（３ａ）は前記伝達装置（Ｅ）の第１の継手（４）に関節接続され、前記連結機構部（３）は第２の連結機構部（５）の一端に連結され、前記一端は第２の継手（６）に関節接続され、他端はばね機構（７）のピストンロッドと作用し、支持部（２）はローラ装置（９）を介して第２の連結機構部（５）の前記一端に密接して隣接した第２の連結機構部（５）を通して結合することを特徴とする装置。