JP2008296286A - 3次元物体を成形する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビーム材を成形するための効率的な方法であって、既存の大量生産技術に取り入れることができる方法を用いることによって、複雑な形態を有する3次元ビーム材(5)を成形することが望ましい。3次元ビーム材(5)を成形するための装置(1、31)は、支持手段及び動作手段を有する。支持手段の長手方向の軸まわりに配される複数の支持要素(2、32、41、51、61)は、ビーム材(5)の一部を支持するための開口部(4、35、43、53、63)を部分的に規定する。互いに隣り合う開口部(4、35、43、53、63)を相対的に位置決めすることよって、ビーム材(5)の全体としての形状を規定し、動作手段が各開口部(4、35、43、53、63)の位置を規定することができる。
【選択図】図1
Description
支持要素は、支持手段の長手方向の軸に対して平行な向きに動くことができることが望ましい。
支持要素は独立して操作することができることが好ましい。
ツールの各ツール片部材にはそれ自体の動作手段が設けられていることが好ましい。
動作手段は、少なくとも1つの軸方向調節シャフトを有することが望ましい。
シャフトは入れ子式であることが好ましい。
支持フレームは、各支持フレームの対向する少なくとも2つの側辺要素の長手方向に延びるチャンネルを規定することが好ましい。
支持フレームは実質的に四角形形状であることが好ましい。
更に、動作手段は支持フレームを受け入れるためのハウジングを提供する。
ハウジングは円筒形形状であることが好ましい。
動作手段は、機械的、電気的、空気圧的、油圧的な動作又は手動作によって動作することが望ましい。
動作手段は、離れた位置にて操作することができることが好ましい。
支持部材は、円筒形形状及び非円筒形形状のビーム材を受け入れるように形成されることが好ましい。
装置は、クエンチ(急冷)手段を有することが望ましい。
クエンチ手段は、装置上又はそのまわりに取り付けられる水ディスペンサーによって提供されることが好ましい。
装置は、製造設備に該装置を取り付けるための取付手段を有することが望ましい。
コントロール装置にて運転させるコントロールプログラムに従って離れた位置にて動作手段を操作することができることが好ましい。
本発明は、支持要素によってビーム材の各部分を局所的に成形し、並びに、隣り合う支持要素をビーム材全体の形状を規定するように相対的に位置決めすることを特徴とする3次元ビーム材を成形する方法をも提供する。
もう1つの方法では、最初にビーム材の各部分を相互に位置決めされた開口部へ傾斜部によって偏らせ、その後、支持要素における開口部によって局部的に成形することができる。
ビーム材をいずれか好適な製造プロセスによって予備成形し、成形のための所定の温度に予備加熱することが好ましい。
1台のワークステーションにて成形を行うことが好ましい。
場合によって、ビーム材が非円筒形形状である場合、ビーム材を成形するための方法にはその長手方向の軸まわりでビーム材をねじることが含まれる。
成形方法は、成形後にビーム材をクエンチすることを含むことが望ましい。
[事項1]
支持手段及び動作手段を有する3次元物体、特に3次元ビーム材を成形する装置(1、31)であって、支持手段は該支持手段の長手方向の軸まわりに配される複数の支持要素(2、32、41、51、61)を有しており、個々の支持要素(2、32、41、51、61)はビーム材(5)の一部を支持するための開口部(4、35、43、53、63)を部分的に規定し、互いに隣り合う開口部(4、35、43、53、63)を相対的に位置決めすることよってビーム材(5)の全体としての形状が規定され、動作手段が各開口部(4、35、43、53、63)の位置を規定することを特徴とする装置。
[事項2]
開口部(4、35、43、53、63)は、支持手段の長手方向の軸に対して実質的に垂直な面内でビーム材(5)の部分の形状及び配置を規定する事項1に記載の装置。
[事項3]
支持要素(2、32、41、51、61)は、支持手段の長手方向の軸に対して平行な向きに動くことができる事項1又は2に記載の装置。
[事項4]
支持要素(2、32、41、51、61)は独立して操作することができる事項1〜3のいずれかに記載の装置。
[事項5]
各支持要素(2、32、41、51、61)は、分離可能な2つの対応するツール片部材(3、33、42、52、62)として設けられている事項1〜4のいずれかに記載の装置。
ツールの各ツール片部材(3、33、42、52、62)にはそれ自体の動作手段が設けられている事項5に記載の装置。
[事項7]
動作手段は、支持要素(2、32、41、51、61)によって規定される開口部(4、35、43、53、63)に連絡する物理的傾斜部(34)を有している事項1〜6のいずれかに記載の装置。
[事項8]
動作手段は、少なくとも1つの軸方向調節シャフト(6、36)を有する事項1〜7のいずれかに記載の装置。
[事項9]
シャフト(6、36)は入れ子式である事項8に記載の装置。
[事項10]
動作手段は、シャフト(6、36)を受け入れるための支持フレーム(7)を提供する事項8又は9に記載の装置。
支持フレーム(7)は、各支持フレーム(7)の対向する少なくとも2つの側辺要素の長手方向に延びるチャンネル(9)を規定する事項10に記載の装置。
[事項12]
シャフト(6、36)はチャンネル(9)まわりで動けるように取り付けられている事項11に記載の装置。
[事項13]
支持フレーム(7)は実質的に四角形形状である事項10〜12のいずれかに記載の装置。
[事項14]
動作手段は、支持フレーム(7)を受け入れるためのハウジング(8)を提供する事項10〜13のいずれかに記載の装置。
[事項15]
ハウジング(8)は円筒形形状である事項14に記載の装置。
支持フレーム(7)は円筒形形状ハウジング(8)のまわりで回転可能なように取り付けられている事項14又は15に記載の装置。
[事項17]
動作手段は、機械的、電気的、空気圧的な動作又は手動作によって動作する事項1〜16のいずれかに記載の装置。
[事項18]
動作手段は、離れた位置にて操作することができる事項1〜17のいずれかに記載の装置。
[事項19]
支持要素(2、32、41、51、61)は、種々の断面形状を有するビーム材(5)を受け入れるように形成されている事項1〜18のいずれかに記載の装置。
[事項20]
ビーム材(5)の断面形状には、円筒形形状及び非円筒形形状が含まれる事項19に記載の装置。
装置(1、31)がクエンチ手段を有している事項1〜20のいずれかに記載の装置。
[事項22]
クエンチ手段は、装置(1、31)上又はそのまわりに取り付けられる水ディスペンサーを有する事項21に記載の装置。
[事項23]
装置(1、31)全体がチャンバーの中に囲い込まれており、該チャンバーの中に気体をディスペンスして新たに成形されたビーム材(5)をクエンチする事項21に記載の装置。
[事項24]
装置(1、31)は、製造設備に該装置を取り付けるための取付手段を有する事項1〜23のいずれかに記載の装置。
[事項25]
コントロール装置にて運転させるコントロールプログラムに従って離れた位置にて動作手段を操作することができる事項1〜24のいずれかに記載の装置。
コントロールプログラムには、ビーム材(5)と各支持要素(2、32、41、51、61)との相対的な位置、並びに、各支持要素(2、32、41、51、61)と接触する各点におけるビーム材(5)の所望の形状に関する情報が含まれる事項25に記載の装置。
[事項27]
支持要素(2、32、41、51、61)によってビーム材(5)の各部分を局所的に成形し、並びに、隣り合う支持要素(2、32、41、51、61)をビーム材(5)全体の形状を規定するように相対的に位置決めすることを特徴とする3次元ビーム材を製造する方法。
[事項28]
最初にビーム材(5)を支持要素(2、32、41、51、61)に係合させ、その後、動作手段によって各支持要素(2、32、41、51、61)を調節することによって、全体として所望する形状に成形する事項27に記載の方法。
[事項29]
最初にビーム材(5)の各部分を相互に相対的に位置決めされた位置へ傾斜部(34)によって偏らせ、その後、支持要素(2、32、41、51、61)における開口部(4、35、43、53、63)によって局部的に成形する事項27に記載の方法。
[事項30]
ビーム材(5)の両側において2つの対応するツール片部材(3、33、42、52、62)を動作手段によって互いの方へ動かし、ツール片部材(3、33、42、52、62)を互いの方へ動かす結果として、対応する傾斜部(34)の相互作用によって開口部(4、35、43、53、63)の中へビーム材(5)を偏らせる事項29に記載の方法。
ビーム材(5)をいずれか好適な製造プロセスによって予備成形し、成形のための所定の温度に予備加熱する事項27〜30のいずれかに記載の方法。
[事項32]
好適な製造プロセスには、ロール成形及び吹き込み成形が含まれる事項31に記載の方法。
[事項33]
1台のワークステーションにて成形を行う事項27〜32のいずれかに記載の方法。
[事項34]
ビーム材(5)が非円筒形形状である場合、ビーム材(5)を成形するための方法には、その長手方向の軸まわりでビーム材(5)をねじることが含まれる事項27〜33のいずれかに記載の方法。
[事項35]
成形後にビーム材(5)をクエンチする事項27〜34のいずれかに記載の方法。
Claims (35)
- 支持手段及び動作手段を有する3次元物体、特に3次元ビーム材を成形する装置(1、31)であって、支持手段は該支持手段の長手方向の軸まわりに配される複数の支持要素(2、32、41、51、61)を有しており、個々の支持要素(2、32、41、51、61)はビーム材(5)の一部を支持するための開口部(4、35、43、53、63)を部分的に規定し、互いに隣り合う開口部(4、35、43、53、63)を相対的に位置決めすることよってビーム材(5)の全体としての形状が規定され、動作手段が各開口部(4、35、43、53、63)の位置を規定することを特徴とする装置。
- 開口部(4、35、43、53、63)は、支持手段の長手方向の軸に対して実質的に垂直な面内でビーム材(5)の部分の形状及び配置を規定する請求項1記載の装置。
- 支持要素(2、32、41、51、61)は、支持手段の長手方向の軸に対して平行な向きに動くことができる請求項1又は2記載の装置。
- 支持要素(2、32、41、51、61)は独立して操作することができる請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- 各支持要素(2、32、41、51、61)は、分離可能な2つの対応するツール片部材(3、33、42、52、62)として設けられている請求項1〜4のいずれかに記載の装置。
- ツールの各ツール片部材(3、33、42、52、62)にはそれ自体の動作手段が設けられている請求項5記載の装置。
- 動作手段は、支持要素(2、32、41、51、61)によって規定される開口部(4、35、43、53、63)に連絡する物理的傾斜部(34)を有している請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
- 動作手段は、少なくとも1つの軸方向調節シャフト(6、36)を有する請求項1〜7のいずれかに記載の装置。
- シャフト(6、36)は入れ子式である請求項8記載の装置。
- 動作手段は、シャフト(6、36)を受け入れるための支持フレーム(7)を提供する請求項8又は9記載の装置。
- 支持フレーム(7)は、各支持フレーム(7)の対向する少なくとも2つの側辺要素の長手方向に延びるチャンネル(9)を規定する請求項10記載の装置。
- シャフト(6、36)はチャンネル(9)まわりで動けるように取り付けられている請求項11記載の装置。
- 支持フレーム(7)は実質的に四角形形状である請求項10〜13のいずれかに記載の装置。
- 動作手段は、支持フレーム(7)を受け入れるためのハウジング(8)を提供する請求項10〜13のいずれかに記載の装置。
- ハウジング(8)は円筒形形状である請求項14記載の装置。
- 支持フレーム(7)は円筒形形状ハウジング(8)のまわりで回転可能なように取り付けられている請求項14又は15記載の装置。
- 動作手段は、機械的、電気的、空気圧的な動作又は手動作によって動作する請求項1〜16のいずれかに記載の装置。
- 動作手段は、離れた位置にて操作することができる請求項1〜17のいずれかに記載の装置。
- 支持要素(2、32、41、51、61)は、種々の断面形状を有するビーム材(5)を受け入れるように形成されている請求項1〜18のいずれかに記載の装置。
- ビーム材(5)の断面形状には、円筒形形状及び非円筒形形状が含まれる請求項19記載の装置。
- 装置(1、31)がクエンチ手段を有している請求項1〜20のいずれかに記の装置。
- クエンチ手段は、装置(1、31)上又はそのまわりに取り付けられる水ディペンサーを有する請求項21記載の装置。
- 装置(1、31)全体がチャンバーの中に囲い込まれており、該チャンバーの中に気体をディペンスして新たに成形されたビーム材(5)をクエンチする請求項21記載の装置。
- 装置(1、31)は、製造設備に該装置を取り付けるための取付手段を有する請求項1〜23のいずれかに記載の装置。
- コントロール装置にて運転させるコントロールプログラムに従って離れた位置にて動作手段を操作することができる請求項1〜24のいずれかに記載の装置。
- コントロールプログラムには、ビーム材(5)と各支持要素(2、32、41、51、61)との相対的な位置、並びに、各支持要素(2、32、41、51、61)と接触する各点におけるビーム材(5)の所望の形状に関する情報が含まれる請求項25記載の装置。
- 支持要素(2、32、41、51、61)によってビーム材(5)の各部分を局所的に成形し、並びに、隣り合う支持要素(2、32、41、51、61)をビーム材(5)全体の形状を規定するように相対的に位置決めすることを特徴とする3次元ビーム材を製造する方法。
- 最初にビーム材(5)を支持要素(2、32、41、51、61)に係合させ、その後、動作手段によって各支持要素(2、32、41、51、61)を調節することによって、全体として所望する形状に成形する請求項27記載の方法。
- 最初にビーム材(5)の各部分を相互に相対的に位置決めされた位置へ傾斜部(34)によって偏らせ、その後、支持要素(2、32、41、51、61)における開口部(4、35、43、53、63)によって局部的に成形する請求項27記載の方法。
- ビーム材(5)の両側において2つの対応するツール片部材(3、33、42、52、62)を動作手段によって互いの方へ動かし、ツール片部材(3、33、42、52、62)を互いの方へ動かす結果として、対応する傾斜部(34)の相互作用によって開口部(4、35、43、53、63)の中へビーム材(5)を偏らせる請求項29記載の方法。
- ビーム材(5)をいずれか好適な製造プロセスによって予備成形し、成形のための所定の温度に予備加熱する請求項27〜30のいずれかに記載の方法。
- 好適な製造プロセスには、ロール成形及び吹き込み成形が含まれる請求項31記載の方法。
- 1台のワークステーションにて成形を行う請求項27〜32のいずれかに記載の方法。
- ビーム材(5)が非円筒形形状である場合、ビーム材(5)を成形するための方法には、その長手方向の軸まわりでビーム材(5)をねじることが含まれる請求項27〜33のいずれかに記載の方法。
- 成形後にビーム材(5)をクエンチする請求項27〜34のいずれかに記載の方法。
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