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

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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。
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