JP2007529317A - プレート状の工作物を加工するための機械的な装置 - Google Patents

Abstract

プレート状の工作物、特に金属薄板（２）を加工するための機械的な装置（１）は、切断装置（３）として構成された、工作物加工のための第１の加工装置と、第２の加工装置（４）とを備えていて、この第２の加工装置（４）において加工ライン（２３）が規定されている。長手方向ガイド（２５）の工作物支承部（２７）によって、工作物が加工ライン（２３）の長手方向に延びる第１の軸線方向（２４）で前記切断装置（３）に対して相対的に移動可能である。切断装置（３）自体は、不作動状態にある、横方向ガイド（２０，６０）の工作物支承部（１３）と一緒に、工作物に対して相対的に、加工ライン（２３）の横方向に延びる第２の軸線方向（２２）に可動で、この際に加工位置に移行可能である。

Description

本発明は、プレート状の工作物、特に金属薄板を加工するための機械的な装置であって、
切断装置として構成された、工作物加工のための第１の加工装置を備えており、
工作物加工のための第２の加工装置を備えていて、この第２の加工装置において加工ラインが規定されており、
長手方向ガイドを備えていて、この長手方向ガイドが工作物支承部を有しており、この工作物支承部が工作物と一緒に、加工ラインの長手方向の延びる第１の軸線方向で前記切断装置に対して相対的に移動可能であって、
横方向ガイドを備えていて、該横方向ガイドが工作物支承部を有しており、該工作物支承部が作動状態で工作物と一緒に、第２の加工装置に対して相対的に、及び不作動状態で工作物に対して相対的に、及びそれぞれ加工ラインの横方向に延びる第２の軸線方向に可動である、
形式のものに関する。

このような形式の装置は、ヨーロッパ特許第１２８７９１７号明細書により公知である。この従来技術のものでは、金属薄板を加工するために、２つの打ち抜きユニットより成る打ち抜き装置並びに曲げ装置が設けられている。打ち抜き装置の２つの打ち抜きユニットは、曲げ装置において規定された曲げラインに沿って互いに逆向きに移動可能である。同様に曲げラインに沿って、ベルトコンベヤのコンベヤベルトが循環しており、このコンベヤベルトによって、加工しようとする工作物が供給され、また加工された工作物が導出される。曲げラインの横方向で、工作物マニピュレータが走行する。

加工しようとする金属薄板は、公知の装置においてまず当該のベルトコンベヤによって、曲げ装置の曲げラインに沿って、所定の位置に送られ、この位置から送りシリンダが金属薄板を曲げラインの横方向で、打ち抜き装置に向かって移動させる。次いで、打ち抜き装置の打ち抜きユニット及び金属薄板は、曲げラインに沿って打ち抜きユニットを走行させながら、互いに相対的に調整される。次いで金属薄板は工作物マニピュレータによって受容され、曲げラインの横方向で打ち抜き工具の打ち抜きユニットに対して相対的に、打ち抜き若しくは切断加工するための少なくとも１つの加工位置に移行される。打ち抜き工程に続いて、工作物マニピュレータは金属薄板と一緒に曲げ装置に移動し、次いでこの曲げ装置において、曲げようとする工作物加工が実施される。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の従来技術のものを構造的に簡略化することである。

この課題は本発明によれば、請求項１の特徴部に記載した機械的な装置によって解決された。本発明によれば、切断装置が、横方向ガイドの工作物支承部と、第２の軸線方向で運動するように連結されている。従って、この第２の軸線方向で、第２の加工装置に対して相対的に行われる工作物運動、並びに第２の軸線方向で切断しようとする工作物加工のために実施される切断装置と工作物との間の相対運動は、唯一の駆動装置によって実現可能である。また、１つの駆動装置だけことによって、加工ラインに沿って実施するために必要な、工作物と切断装置との間の相対運動も可能である。必要な駆動軸の数を最小にすることによって得られた簡単な構造にも拘わらず、本発明による装置は、繰り返し使用の必要性若しくは使用者の要求に、高い融通性（フレキシブル性）をもって適合することができる。加工ラインの長手方向における駆動軸線と、加工ラインの横方向における駆動軸線とを構造的に分離したことによって、本発明による装置は、選択的に１つ又は２つの駆動軸線若しくは加工装置を有する可能性が得られる。例えば、工作物を曲げ加工するためだけに規定されていて、１つの曲げ装置だけ、及び加工しようとする工作物並びに曲げ部分を操作するために用いられる１つの横方向ガイドだけを有する装置に、安価な費用で補助機能「工作物の切断加工」を補充することができる。このためには、既に存在する構成部分に対して付加的に、１つの切断装置、及び必要であれば１つの長手方向ガイドを設ければよい。それとは逆に、切断及び曲げ装置、並びに長手方向及び横方向ガイドを備えた装置を、簡単な形式で、もっぱら工作物の曲げ加工だけのために設計することができる。その場合、構成部分「切断装置」及び「長手方向ガイド」を省くだけでよい。「再構成」された装置における機能に関連した冗長性は避けられる。

請求項１に記載した本発明による装置の特別な構成は、従属請求項２〜８に記載されている。

請求項２及び請求項３には、本発明の考え方を特に有利に実際の使用に合わせて適用した加工装置を備えた、本発明による構造形式が記載されている。請求項３の記載した曲げ装置に対して選択的に、特に切断装置例えば断裁機（Tafelschere）も考えられる。

できるだけ簡単な構造に関連して、請求項４及び請求項５に記載した本発明の変化実施例によれば、横方向ガイドの工作物支承のために、及び切断装置のために、共通の１つの支持構造体が設けられており、この支持構造体は、前記工作物支承部及び前記切断装置と一緒に第２の軸線方向に可動である。

例えば請求項６に記載した本発明に変化実施例によれば、工作物は横方向ガイドの工作物支承部によって、第２の軸線方向だけでなく、工作物主平面の横方向に延びる回転軸線を中心にして回転可能でもある。この運動可能性は、一方では、当該の工作物を種々異なる回転位置で第２の作業装置に位置決めするために用いられる。さらにまた、例えば横方向ガイドの工作物支承部と連動する切断装置に対して相対的な、加工のために用いられる工作物回転運動も考えられる。

本発明による装置を自動化するために、本発明の実施態様において請求項７及び／又は請求項８の特徴が実現されている。第１の軸線方向での工作物運動と、第２の軸線方向での切断装置の運動とを互いに重畳させることによって、切断加工しようとする工作物における切断ラインを、複数の軸線方向とは異なる方向で生ぜしめることができる。

次に本発明を図示の概略的な実施例を用いて詳しく説明する。

図１は、加工工程の開始時に、工作物長手方向及び、第１実施例による工作物横方向ガイドによって、工作物を切断し、かつ曲げるための機械的な装置、
図２は、図１の矢印II方向で見た、図１に示した機械的な装置、
図３〜図９は、工作物加工の種々異なる段階における、図１及び図２に示した機械的な装置、
図１０は、工作物長手方向及び、第２実施例による工作物横方向ガイドによって、工作物を切断し、かつ曲げるための機械的な装置を示す。

図１及び図２に示した機械的な装置１は、金属薄板２を加工するために用いられる。このために、機械的な装置１は、レーザ切断装置として構成された切断装置３と、第２の加工装置としての曲げ装置４とを有している。曲げ装置４は、開口部６を形成するＣ字形の機械フレーム５を有している。機械フレーム５の開口部６内に曲げ工具７が配置されている。曲げ工具７は、機械フレーム５の上側の脚部において垂直方向で（２重矢印８）可動にガイドされた支持ホルダ９と、この支持ホルダ９に対応して機械フレーム５の下側の脚に配置された対抗支持ホルダ１０と、接線方向の曲げ側面１１とを有している。

切断装置３は、Ｃ字形の支持フレーム１２の形の支持構造体に取り付けられている。この場合、切断装置３は、支持フレーム１２の上側の脚に垂直方向８で接近可能に支承されている。支持フレーム１２には同様に、工作物支承部として用いられる工作物ホルダ１３が取り付けられている。この工作物ホルダ１３は２つの部分より構成されていて、支持フレーム１２の上側の脚部に設けられた図１に示したホルダ上部１４と、支持フレーム１２の下側の脚部に設けられた図２に示したホルダ下部１５とを有している。ホルダ上部１４は、垂直方向８で可動なピストンロッド１６を有しており、このピストンロッド１６はその自由端部に当接プレート１７を備えている。これに対応して、ホルダ下部１５は、当接プレート１９を備えた、垂直方向８に可動なピストンロッド１８を有している。

支持フレーム１２と工作物ホルダ１３とは、横方向ガイド２０の部分であって、この横方向ガイド２０は、図面では概略的に示されているモータ式のラック駆動装置２１を有している。ラック駆動装置２１によって、支持フレーム１２、及びこの支持フレーム１２と共に工作物ホルダ１３並びに切断装置３が、２重矢印２２で示された軸線方向で可動である。軸線方向２２は、曲げ装置４の曲げ工具７において規定された、図１において一点鎖線で示された曲げ若しくは加工ライン２３に対して垂直方向に延びている。

加工ライン２３の長手方向つまり、図１において２重矢印で示された軸線方向２４で、長手方向ガイド２５が作動する。長手方向ガイド２５は、工作物支承部として２つの緊締爪２７を備えたクロスバー２６を有している。ラック駆動装置２８によって、クロスバー２６は軸線方向２４で工作物サポート台２９上に走行可能である。工作物サポート台２９は２つの部分を有しており、これら２つの部分は、工作物ホルダ１３の高さ位置で軸線方向２２に延在するギャップ３０によって互いに分離されている。軸線方向２２，２４は、工作物サポート台２９のサポート面に対して平行に延びている。

機械的な装置１におけるすべての機能及び作業経過は数値的に制御される。

図１は、金属薄板２を加工する直前の機械的な装置１における状態を示す。前もって、金属薄板２が工作物サポート台２９上に載せられ、長手方向の一端部で緊締爪２７によって把持される。曲げ装置４の機械フレーム５に対する、軸線方向２４での工作物サポート台２９の側方の突き出し及び、工作物サポート台２９における長手方向ガイド２５のクロスバー２６の、図１に示した走行端部位置は、工作物サポート台２９上に、金属薄板２の長さの工作物が軸線方向２２で曲げ装置４の機械フレーム５に沿って載せられ、次いで載せられた工作物の、長手方向ガイド２５のクロスバー２６に向いた側の端部が緊締爪２７のすぐ前に位置するように、選択されている。従って、金属薄板２を緊締爪２７によって掴むために、長手方向ガイド２５のクロスバー２６が、短い経路で曲げ装置４の機械フレーム５に向かって走行させる必要がある。

図１及び図２に示した運転状態において、切断装置３は工作物サポート台２９に対して上昇している。従って、工作物ホルダ１３のピストンロッド１６，１８は引き戻されていて、工作物ホルダ１３は不作動状態にある。

図１に示した状態から出発して、横方向ガイド２０の支持フレーム１と、この支持フレーム１２と共に切断装置３と、前述のように不作動状態にある工作物ホルダ１３とは、切断装置３が曲げ装置４の機械フレーム５に向いた側の金属薄板２の長手方向縁部の上の位置を占めるまで、軸線方向２２で曲げ装置４の機械フレーム５に向かって走行する。それと同時に、長手方向ガイド２５のクロスバー２６は、金属薄板２と一緒に、金属薄板２が切断装置３に対して軸線方向２４で所望の形式で位置決めされるまで、工作物サポート台２９の長手方向の自由端部に向かって移動する。この場合、金属薄板２はその自由端部が、横方向ガイド２０の支持フレーム１２の、長手方向ガイド２５のクロスバー２６とは反対側に向かって突き出している。切断装置３を垂直方向８で下降させることによって、レーザ切断装置として構成された切断装置３の、金属薄板２に対する焦点位置が調節される。焦点位置調節後に、切断装置３が作動接続され、横方向ガイド２０の支持フレーム１２を軸線方向２２に走行させることによって、前記のように不作動状態にある工作物ホルダ１３において、及び定置の金属薄板２において、曲げ装置４の機械フレーム５から離れる方向に所定のストローク長さに亘って移動する。これによって金属薄板２は、直線的に軸線方向２２に延び、かつ金属薄板２の内部に達する切断が得られる。

軸線方向２２で定置の支持フレーム２２においては、前記のように作動接続された切断装置３において、並びに前記のように不作動状態にある工作物ホルダ１３において、長手方向ガイド２５のクロスバー２６が金属薄板２と一緒に、軸線方向２４で、工作物サポート台２９の自由端部まで移動せしめられる。これによって、直線的に軸線方向２４に延びる、金属薄板２の切断が得られる。この長手方向切断は、軸線方向２２に延びる、最初の切断に対して直角を成している。軸線方向２４における切断を実施する際の機械的な装置１は図３に示されている。

所望の長さの、軸線方向２４における切断が得られると、クロスバー２６若しくは金属薄板２の運動が停止される。次いで支持フレーム１２が、作動接続された切断装置３と共に軸線方向２２で曲げ装置４の機械フレーム５に向かって走行する。切断装置３の走行運動時に得られた軸線方向２２に延びる切断が、曲げ装置４の機械フレーム５に向いている、金属薄板２の長手方向縁部に達すると直ちに、支持フレーム１２若しくは切断装置３の走行運動が終了する。

金属薄板２に、金属薄板部分２／１が切り抜かれ、この金属薄板部分２／１は、残りの金属薄板２／２内にまだある。

分離切断が終了してから、切断装置３は垂直方向８で上昇せしめられる。それと同時に、支持フレーム１２は切断装置３及び、前述のように不作動状態にある工作物ホルダ１３と共に、軸線方向２４に延びる金属薄板部分２／１の縁部の高さに位置する。次いで、工作物ホルダ１３のピストンロッド１６が突き出し、このピストンロッド１６の自由端部に取り付けられた当接プレート１７，１９が金属薄板部分２／１に当接せしめられる。この場合、ピストンロッド１８と当接プレート１９とは、工作物サポート台１９のギャップ３０内に移動する。金属薄板部分２／１は、ホルダ上部１４とホルダ下部１５との間に緊締固定される。工作物ホルダ１３は作動状態にある。

この状態から、支持フレーム１２は、作動状態にある工作物ホルダ１３及び、この工作物ホルダ１３に固定された金属薄板部分２／１と共に軸線方向２２で、曲げ装置４の機械フレーム５に向かって移動する。これによって金属薄板部分２／１は、金属薄板部分２／１を受容する、残りの金属薄板２／２の切り抜き部から取り出される。残りの金属薄板２／２の区分内の中間位置における金属薄板部分２／１は図４に示されている。

図４に示した位置から、金属薄板部分２／１は、残りの金属薄板２／２の切り抜き部から完全に抜き出されるまで、曲げ装置４の機械フレーム５に向かって摺動せしめられる。こうして長手方向ガイド２５のクロスバー２６は、軸線方向２４でその初期位置に戻り移動せしめられる。この場合、残りの金属薄板２／２は、工作物ホルダ１３の中央に固定され、曲げ装置４の機械フレーム５の開口部６内に侵入している金属薄板部分２／１の手前を通って移動する。

残りの金属薄板部分２／２が金属薄板部分２／１を通過すると直ちに、支持フレーム１２は金属薄板部分２／１と共に軸線方向２２で、曲げ装置４の機械フレーム５から戻り移動する。金属薄板部分２／１が曲げ工具７（その加工若しくは曲げライン２３）に対してその目標位置を占めると直ちに、支持フレーム１２の走行移動運動は終了する。次いで行われる運転状態は、図５及び図６に詳しく示されている。

図６は、図５の矢印ＶＩ方向で見た側面図を示している。まだ平らな状態である金属薄板２／１は、曲げ工具７の対抗支持ホルダ９上に載っている。曲げ工具７の接線方向の曲げ側面１１並びに支持ホルダ９は、その初期位置にある。

次いで、支持ホルダ９は垂直方向８で下降する。これによって金属薄板部分２／１は、支持ホルダ９と対抗支持ホルダ１０との間に緊締される。次いで接線方向の曲げ側面１１はその加工運動を実施し、この際に、金属薄板部分２／１を加工ライン２３に沿って折り曲げる。次いで支持ホルダ９は再びその初期位置に上昇せしめられる。これによって得られた状態は、図７に示されている。

詳細が示されていない回転駆動装置によって、工具ホルダ１３の当接プレート１７，１９は、曲げられた金属薄板部分２／１と共に垂直な回転軸線を中心にして１８０°回転せしめられる。この場合、金属薄板部分２／１の折り曲げられた縁部は、曲げ装置４の機械フレーム５の開口部６の外側に位置する（図８）。

支持フレーム１２を金属薄板部分２／１と共に新たに、軸線方向２２で曲げ装置４の機械フレーム５に向かって移動させることによって、予め折り曲げられている長手方向縁部とは反対側の、金属薄板部分２／１の長手方向縁部も、曲げ装置４の曲げ工具７に向き合う加工位置に移動せしめられる。次いで前記と同様の形式で、金属薄板１／２の既に折り曲げられた縁部とは反対側の縁部も折り曲げられる。次いで両長手方向縁部が折り曲げられた金属薄板部分２／１が、支持フレーム１２を軸線方向２２で相応の移動させることによって曲げ装置４から取り出される。次いで、加工された金属薄板部分２／１は、例えば手動で機械的な装置１から取り出すことができる。

前記と同様の形式で工作物サポート台２９上に載せられた残りの金属薄板２／２は、さらに加工されるか、又は工作物サポート台２９から遠ざけられる。図９の平面図に示されているように、残りの金属薄板２／２は、工作物サポート台２９から遠ざけるために、曲げ装置４の機械フレーム５の側方に沿って移動させることもできる。

図１０に示した機械的な装置４１は、図１〜図９に示した機械的な装置１に対して、工作物ホルダ１３並びに切断装置３のための走行駆動装置の構成が異なるだけである。図１〜図９に示した状態とは異なり、機械的な装置４１は、定置の支持フレーム５２を備えた横方向ガイド６０を有している。定置の支持フレーム５２において、工作物ホルダ１３と切断装置３とは一緒に軸線方向２２で走行可能である。

加工工程の開始時に、工作物長手方向及び、第１実施例による工作物横方向ガイドによって、工作物を切断し、かつ曲げるための機械的な装置の概略図である。 図１の矢印II方向で見た概略図である。 図１及び図２に示した機械的な装置の、軸線方向２４における切断を実施する状態を示す概略図である。 図１及び図２に示した機械的な装置の、別の加工段階を示す概略図である。 図１及び図２に示した機械的な装置の、さらに別の加工段階を示す概略図である。 図１及び図２に示した機械的な装置の、さらに別の加工段階を示す概略図である。 図１及び図２に示した機械的な装置の、さらに別の加工段階を示す概略図である。 図１及び図２に示した機械的な装置の、さらに別の加工段階を示す概略図である。 図１及び図２に示した機械的な装置の、さらに別の加工段階を示す概略図である。 工作物長手方向及び、第２実施例による工作物横方向ガイドによって、工作物を切断し、かつ曲げるための機械的な装置の概略図である。

Claims (8)

1. プレート状の工作物、殊に金属薄板（２）を加工するための機械的な装置であって、
   切断装置（３）として構成された、工作物加工のための第１の加工装置を備えており、
   工作物加工のための第２の加工装置（４）を備えていて、この第２の加工装置（４）において加工ライン（２３）が規定されており、
   長手方向ガイド（２５）を備えていて、この長手方向ガイド（２５）が工作物支承部（２７）を有しており、この工作物支承部（２７）が工作物と一緒に、加工ライン（２３）の長手方向に延びる第１の軸線方向（２４）で前記切断装置（３）に対して相対的に移動可能であって、
   横方向ガイド（２０，６０）を備えていて、該横方向ガイド（２０，６０）が工作物支承部（１３）を有しており、該工作物支承部（１３）が作動状態で工作物と一緒に、第２の加工装置（４）に対して相対的に、及び不作動状態で工作物に対して相対的に、及びそれぞれ加工ライン（２３）の横方向に延びる第２の軸線方向（２２）に可動である、
   形式のものにおいて、
   切断装置（３）が、不作動状態にある、横方向ガイド（２０，６０）の工作物支承部（１３）と一緒に、第２の軸線方向（２２）に可動で、この際に加工位置に移行可能であり、工作物が長手方向ガイド（２５）の工作物支承部（２７）と一緒に、切断装置（３）に対して相対的に第１の軸線方向（２４）で加工位置に可動である、
   ことを特徴とする、プレート状の工作物を加工するための機械的な装置。
2. 切断装置（３）が熱的な切断装置、有利にはレーザ切断装置として構成されている、請求項１記載の機械的な装置。
3. 工作物加工のための第２の加工装置（４）が曲げ装置として構成されていて、この曲げ装置において加工ライン（２３）としての曲げラインが規定されている、請求項１又は２記載の機械的な装置。
4. 横方向ガイド（２０，６０）の工作物支承部（１３）のための、及び切断装置（３）のための共通の支持構造体（１２，５２）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の機械的な装置。
5. 横方向ガイド（２０）のための、及び切断装置（３）のための共通の支持構造体（１２）が、前記工作物支承部（１３）並びに前記切断装置（３）と一緒に第２の軸線方向（２２）で可動である、請求項１から４までのいずれか１項記載の機械的な装置。
6. 工作物が、横方向ガイド（２０，６０）の工作物支承部（１３）によって、工作物主平面の横方向に延びる回転軸線を中心にして回転可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の機械的な装置。
7. 数値制御装置が設けられており、該数値制御装置によって、第１の軸線（２４）における工作物の運動、及び第２の軸線（２２）における切断装置（３）の運動が制御可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の機械的な装置。
8. 数値制御装置によって、第１の軸線方向（２４）における工作物運動と、第２の軸線方向（２２）における切断装置（３）の運動とが互いに重畳されるようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の機械的な装置。

Images