JP2009505841A - 断熱エネルギの変換を利用した穿孔機のための機械式装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、断熱エネルギの変化を利用する装置であって、作業テーブル、パンチ支持本体、パンチ、及びパンチ引き上げシリンダを備え、作業テーブル（２０）及びブロックガイド（２４）は、パンチが引き上げ押圧ロッドの組を位置決めし、組として位置合せされた状態で配置され、且つ装置の作業テーブル（２０）の下方に設けられたシリンダ（２１）によって付勢された状態で移動され、上側の押圧ロッド（３０）が、パンチが特定の動作段階で引き上げられるようにパンチと協働するように適合されたガイド本体内で滑動することを特徴とする。

Description

本発明は、断熱エネルギの変換を利用した機構及び工作機械に関する。

当該機構は、本出願人によって、特に断熱エネルギを減衰するための方法及び装置を利用して開発されたものである。このような方法及び装置は特許文献１に開示されている。

特に断熱エネルギの減衰を制御することに関する様々な研究が本出願人によって行なわれ、２つの特許出願がなされ、共に係属中である。

このような機構の動作を最適化するために、出願人は工具の交換に関する問題を解決した。
仏国特許第２，８５９，９３５号明細書

この問題及び本発明を適切に理解するために、図１に断熱エネルギを利用した打ち抜き領域内の装置の概略的な構成（operating diagram）を表わす。当該装置の原理は、パンチが高速で鋼板を穿孔することである。パンチが鋼板にインパクトする瞬間に、鋼板の一部が局所的に高い機械的エネルギを受ける。この機械的エネルギは、拡散せず、瞬間的な温度上昇も発生させない。打ち抜かれた部分は、パンチによって加えられる力及び材料の粘りによって形成される。この方法は、作業テーブル１と、上部水平面に設けられ、ピストン状（ram type）の押圧手段４によって生じるエネルギを減衰させるための手段３に関連するビーム２とを備えている装置を利用して実施される。減衰手段３は、垂直方向に延在する受容ブロック５によって案内され維持される。ビームは、パンチ支持本体８によって案内されるパンチ７を押圧する垂直方向に延在する押圧体６を案内するためにキャビティを有している。パンチの端部は、切断すべきプレート９を穿孔するために１つ以上の工具７ａ，７ｂを備えた状態で配置されている。このプレートは着実に（図面中のプレートに対して垂直に）前進する。パンチ支持体８と装置の作業テーブルとの間に載置された手段１０は、プレートの位置及び前進を制御するが、開口部を介して打ち抜き部分を取り除くことができる。このパンチは、穿孔ステップに従ってパンチを様々な位置に位置決めするように動作する一連のシリンダ１１によって垂直方向に引き上げられる。従って、前記特許出願では、パンチを引き上げるためのシリンダが装置の作業テーブルに位置し、作業テーブルの構成が複雑になっている。

実際には、当該特許出願は多くの欠点を有している。
例えば、シリンダ及び装置の作業テーブル上のシリンダ支持手段が設けられることによって、空間が失われ、工具の大きさが制限されるので、取り付け可能な工具が利用可能な空間の大きさに依存すること、シリンダが工具の組立及び分解の妨げとなるので、装置の生産時間が損なわれること、及びシリンダの流通状態の検査するためのセンサ及びシリンダの位置を検知するためのセンサが装置の作業領域に設けられることが挙げられる。
本発明は、これらの欠点を解消すべく、斬新な構成を有するパンチ引き上げ装置であって、上記欠点を解消し、工具及び装置の作業テーブルを囲む領域を解放し、且つ、装置の生産性を向上させるパンチ引き上げ装置を提供する。

本発明の第１の実施態様は、作業テーブル、パンチ支持本体、パンチ、及びパンチ引き上げ用シリンダを含み、断熱エネルギの変換を利用する装置のためのパンチ引き上げ装置であって、作業テーブル及びパンチ案内ブロックが、整列された状態で載置され且つ装置の作業テーブルの下方に載置されたシリンダによって動作する引き上げ押圧体の組を位置決めし移動させるための手段を構成するように配置されており、ガイド本体内で滑動する上部押圧体が、特定の動作段階に従ってパンチと協働し該パンチを引き上げるように適合されていることを特徴とする。

これら特徴及び他の特徴は本明細書から明確になる。

本発明の主たる事項は、図面に表わす構成に限定される訳ではない。

本発明の主たる事項は、図面を参照して、より具体的且つ非限定的に説明される。

装置のためのパンチ引き上げ装置に対する本発明の独自性は、作業テーブル上にシリンダを設けることを要しないので、工具を交換する際に作業者が自由にアクセス可能となることにある。このことは、整列された状態で載置され且つ装置の作業テーブルの下方に載置されたシリンダによって動作する引き上げ押圧体の組を位置決めし、垂直方向に限定して移動可能とするための手段として、作業テーブル及びパンチ案内ブロックを利用することによって達成される。

作業テーブル２０は、自身の下側から自身の高さ方向に沿って垂直方向に延在するキャビティ２０ａを有している。このキャビティ２０ａは、３つの領域２０ａ１，２０ａ２，２０ａ３を含んでいる。

下側領域２０ａ１は、シリンダ２１のロッド２１ａを挿入するための凹所を形成している。このシリンダの端部は、支持及び付勢するベース２１ｂを受容している。シリンダ本体２２は、任意の適切な手段によって垂直方向に延在した状態で前記作業テーブルの対向する下側に固定されている。このことを目的として、液圧接続部２１ｃ，２１ｄが設けられている。

中間領域２０ａ２は、下側領域２０ａ１に接続し、その下側領域の垂直方向に延在している。中間領域２０ａ２は、長手方向に亘って形成され、これにより第１の引き上げ押圧要素２３を挿入及び案内することができる。この第１の引き上げ押圧要素２３は、円筒形状又は他の断面を有するロッドの形態とされる。第１の引き上げ押圧要素の下端２３ａは、シリンダ２１の支持部を有するベース２１ｂに対して面し対向している。第１の引き上げ押圧要素の上端２３ｂは、作業テーブルの上側から僅かに下方に配置されている。前記上端の周囲に形成された肩部２３ｃの断面は前記上端の断面よりも大きい。

上側領域２０ａ３は上述の領域の延長上に配置され、上述の領域と位置合せされている。上側領域２０ａ３の断面は下方の中間領域２０ａ２の断面よりも大きいので、第１の引き上げ押圧要素２３の上部の移動を制御することができる。異なる断面を有する中間領域２０ａ２と上側領域２０ａ３との接続部は、第１の引き上げ押圧要素２３のストッパとして機能する支持保持面２０ｄを構成している。従って、図２及び非動作のシリンダ２１が充填されている状態（inactive loading of the cylinder）を参照すると、第１の引き上げ押圧要素２３はストッパ２０ｄ上で接触している。この状況では、第１の引き上げ押圧要素の上端は、実質的に装置の作業テーブルの上部水平面から、突出することなく後退した状態で設けられている。

シリンダ２１の数、ひいては第１の引き上げ押圧要素２３の数は、製造者によって事前に決められている。装置の作業テーブルに形成された作業プレートの打ち抜き部を取り除くためのキャビティ２０ｅは、第１の引き上げ押圧要素２３及びこれらを受容するキャビティに囲まれて設けられている。

装置の作業テーブルを越えた上部には、パンチ２５のガイド本体２４、すなわち装置のヘッドの可動部が配置されている。パンチは、ガイド本体の上部に張り出し、ガイド本体のボア２４ａ内に案内された中間部２５ｂよりも大きな断面を有しているヘッド２５ａを備えている。パンチの下部２５ｃは、穿孔用工具を受容するように配置されている。このガイド本体２４は、打ち抜くべきプレートの受容ダイ２６及び前記プレートのテープガイドを囲んでいる。パンチのヘッドは、支持手段２８（bearing against means）に適合している。支持手段は、本願の出願人の他の特許出願に開示されるように機能している。代替的には、シリンダは、シリンダのヘッドが接触しているハンマーブロックを介して、押圧体３０によって押し上げられる。このハンマーブロックは押圧体の上端によって押圧される。この場合には、パンチのヘッドが短くなるので、その重量は低減される。この代替的な例は図示しない。このように、パンチは、直接又は間接に関わらず、実施例における押圧体３０と協働し、その機能は同一である。

本発明では、ガイド本体は、垂直に貫通している複数の穴２９を備えて配置され、作業テーブルに形成されたキャビティそれぞれと軸方向において位置合せされた状態で位置決めされ、第１の引き上げ押圧要素が通過可能とされる。穴２９は、下方のキャビティと同数であり、第２の引き上げ押圧要素３０の位置決めを可能とする。各第２の引き上げ押圧要素３０の高さは、前項ガイド本体の組込部分よりも大きな断面を有し、且つ肩部が形成されたヘッド３０ａにおいて、パンチのガイド本体の高さよりも大きいので上面で張り出している。このように、ヘッド３０ａは、ガイド本体の水平な上側に支持されている。第２の引き上げ押圧要素の下端３０ｂは、パンチのガイド手段の低い水平面から張り出していない。第２の引き上げ押圧要素３０は、パンチのヘッド２５ａに対向し且つ下方に配置されている。

従って、図４に表わす装填されていない状況では、押圧要素２３，３０は接触していないので協働しない。この場合には、引き上げ押圧要素２３，３０は互いに垂直方向に位置合せされた状態で配置されている。図５は、これら引き上げ押圧要素の相対的な位置関係を表わす。引き上げ押圧要素の数については、製造者が望む利用方法に従って決定する。前記装置の既知の手段は、パンチ及び該パンチのガイド本体の周囲に配置されている。すなわち既知の手段は、ピストン（図示しない）の衝撃力によって伝達される断熱エネルギを吸収する手段３２によって支持及び案内される水平なビーム３１の周囲に配置されている。

図２及び図３は、打ち抜きされるべきプレートを穿孔した後にシリンダ２１が動作することによって、ロッドが引き上げられるので、下側の引き上げ押圧要素２３に関連する支持ストッパ２１ｂが接触することを表わす。下側の引き上げ押圧要素２３が引き上げられ、上側の引き上げ押圧要素３０に接触し、下側の引き上げ押圧要素及び上側の引き上げ押圧要素が共に引き上げられ、これにより上側の引き上げ押圧要素がパンチのヘッドに接触することによって、パンチが引き上げられる。しかしながら、パンチがビームのベースと接触しているので、その動作については制限された状態が維持される。

本出願は、穿孔工具の始動後に工具部（tool block）を側方に取り外すことによって穿孔工具の位置決めを容易にすることを目的とする。

本発明が提供する解決手段は、低コストで実施可能であり、本発明の目的に完全に合致するものである。

従来技術における装置の動作原理の概略図である。 パンチが引き上げられ、打ち抜かれるべきプレートが前進し、パンチがプレート上に下げられた状態における部分図である。 図２の円で囲まれた部分の拡大図である。 パンチはまだ下げられておらず、切り出し又はスタンプ作業を実施することができない状態の、本発明におけるパンチ引き上げ装置の部分拡大図である。 図４の円で囲まれた部分の拡大図である。

符号の説明

１ 作業テーブル
２ ビーム
３ 減衰手段
４ 押圧手段
５ 受容ブロック
６ 押圧体
７ パンチ
７ａ 工具
７ｂ 工具
８ パンチ支持体
９ プレート
１０ 手段
１１ シリンダ
２０ 作業テーブル
２０ａ１ 下側領域
２０ａ２ 中間領域
２０ａ３ 上側領域
２０ｄ 支持保持面（ストッパ）
２０ｅ キャビティ
２１ シリンダ
２１ａ ロッド
２１ｂ ベース（支持ストッパ）
２１ｃ 液圧接続部
２１ｄ 液圧接続部
２２ シリンダ本体
２３ 第１の引き上げ押圧要素
２３ａ 下端
２３ｂ 上端
２３ｃ 肩部
２４ ガイド本体
２４ａ ボア
２５ パンチ
２５ａ ヘッド
２５ｂ 中間部
２５ｃ 下部
２６ 受容ダイ
２８ 支持手段
２９ 穴
３０ 第２の引き上げ押圧要素（押圧体）
３０ａ ヘッド
３０ｂ 下端
３１ ビーム
３２ 手段

Claims (10)

1. 断熱エネルギの変換を利用する装置のためのパンチ引き上げ装置であって、作業テーブル、パンチ支持本体、パンチ、及びパンチを引き上げるシリンダを含むパンチ引き上げ装置において、
   前記作業テーブル（２０）及びパンチのガイド本体（２４）が、整列された状態で載置され、且つ前記パンチ引き上げ装置の前記作業テーブル（２０）の下方に載置されたシリンダ（２１）によって動作する引上げ押圧体（２０，３０）の組を位置決めし移動させるための手段を構成するように配置されており、
   前記ガイド本体内で滑動する上側の押圧体（３０）が、特定の作業段階に従って前記パンチと協働し、これにより前記パンチを引き上げるように適合されていることを特徴とするパンチ引き上げ装置。
2. 前記作業テーブル（２０）は、自身の下面から、３つの領域（２０ａ１，２０ａ２，２０ａ３）を規定し、自身の高さ方向に沿って垂直方向に延在するキャビティ（２０ａ）を有しており、
   下側領域（２０ａ１）には、前記シリンダ（２１）のロッド（２１ａ）を挿入するための凹所が形成され、前記シリンダの端部は支持及び付勢するベース（２１ｂ）を受容し、
   中間領域（２０ａ２）は、前記下側領域から垂直方向に連続し、長手方向に亘って形成され、第１の引き上げ押圧要素（２３）の挿入及び案内を可能とし、
   上側領域（２０ａ３）は、垂直方向に延在し、前記下側領域及び前記中間領域と位置合わせされ、前記上側領域の断面は、その下方の前記中間領域（２０ａ２）よりも大きく、これにより前記第１の引き上げ押圧要素（２３）の上部の移動を制御可能とし、相違する断面を有する前記中間領域（２０ａ２）と前記上側領域（２０ａ３）とが接続することによって、前記第１の引き上げ押圧要素（２３）のストッパとして機能する支持保持面（２０ｄ）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記シリンダ（２１）は、任意の適切な方法によって前記作業テーブルに対向する前記下面に対して垂直方向に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第１の引き上げ押圧要素（２３）は、円筒状のロッド又は他の断面を有するロッドの形態で構成され、
   前記第１の引き上げ押圧要素の下端（２３ａ）が、前記シリンダ（２１）のサポートベース（２１ｂ）に面し且つ対向し、
   前記第１の引き上げ押圧要素の上端（２３ｂ）が、前記上端の断面よりも大きな断面を有し、前記上端の周囲に形成された肩部（２３ｃ）と共に僅かに下方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記シリンダ（２１）が受動的に装填されている状態で、前記第１の引き上げ押圧要素（２３）は、前記ストッパ（２０ｄ）上に配置され、
   前記第１の引き上げ押圧要素の前記上端は、前記装置の前記作業テーブルの上部水平面から、突出することなく実質的に後退していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記シリンダ（２１）の数及び前記第１の引き上げ押圧要素（２３）の数は予め決められており、
   前記第１の引き上げ押圧要素とこれらを受容するキャビティは、前記装置の前記作業テーブル内に載置された打ち抜き加工されたプレートの打ち抜き部を取り除くために、キャビティ（２０ｅ）を囲んでいることを特徴とする請求項４に記載の装置。
7. 前記パンチの前記ガイド本体（２４）は、垂直方向に貫通した複数の穴（２９）と共に配置され、前記作業テーブル内に形成された前記キャビティ（２０ａ）のそれぞれと直線的に整列した状態で位置決めされ、これにより前記第１の引き上げ押圧要素（２３）が前記穴を通過可能とされ、
   前記穴（２９）は下方のキャビティ（２０ａ）と同数であり、第２の引き上げ押圧要素（３０）は前記穴（２９）によって位置決め可能とされることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記第２の引き上げ押圧要素（３０）それぞれの高さは、前記パンチの前記ガイド本体の高さよりも大きく、これにより上部平面内に突出し、肩部のヘッド（３０ａ）は、前記ガイド本体内の組み込み部よりも大きな断面を有しており、
   前記ヘッド（３０ａ）は、下がった位置で前記ガイド本体の水平な上側に支持され、
   前記第２の引き上げ押圧要素（３０）の下端（３０ｂ）は、パンチガイド手段の下方の水平面から突出せず、
   前記第２の引き上げ押圧要素（３０）は、前記パンチの前記ヘッド（２５ａ）に対向し、その下方に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記第２の引き上げ押圧要素（３０）は、前記シリンダを引き上げるために前記シリンダの前記ヘッドの下方に位置決めされるように適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記第２の引き上げ押圧要素（３０）は、前記シリンダの前記ヘッドが前記シリンダを引き上げるために支持しているハンマーブロックの下方に位置決めされるように適合していることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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