JP2009517221A - 隣接するワークを繰返し機械加工するための装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明は、相互に隣接して配置されたワーク（１）、特に棒状または管状ワークを繰返し機械加工するための装置に関する。この装置は、ワーク（１）を支持するための底部（２）と、ワークを底部（２）に装着するために底部（２）に対して相対的に駆動して移動させることのできる頂部（３）と、幾つかの工具を受容するための工具支持体（２４）とを含む。装置を普遍的に使用できるようにするために、工具支持体（２４）は、底部（２）に対して相対的に駆動して変位させることのできる支持板（２９）を具備すると共に、軸状工具（２５）用の幾つかの工具レセプタクル（３０）を含む。その工具レセプタクル（３０）は相互に隣接し且つ相互の上下に配置される。軸状工具（２５）を作動させるために、駆動ユニット（２６）が工具支持体（２４）に割り当てられる。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に係る、相互に隣接して配置された幾つかのワーク、特に棒状または管状のワークを繰返し機械加工するための装置に関する。

そのような装置により、機械加工される幾つかのワークの例えば、曲げ、打抜き、穿孔、拡大、ねじ切り、平坦化および試験をも行なうことができる。そのような加工は一般的に、別個の最終加工機および接続されたプレス機で実行される。量産部品の場合、これらは大規模トランスファ設備に統合され、そうすると最終加工ステーション毎に１つの作業工程だけが実行される。他の全ての工程および検査に対しては、単一の加工装置が使用される。したがって比較的大きくかつ複雑な設備が生じる。対照的に、少量および中量生産の場合、概して、ワーククランプおよび軸方向回転装置を持つ最終加工ステーションが軸状工具用に使用される。しかし、ここでは、加工が１つずつ順々に実行されるので、比較的長いサイクル時間が生じる。したがって、そのような加工装置は、大量生産にとっては不経済である。

本発明の課題は、少量生産および大量生産の両方にとって経済的に使用することのできる、上述した型の繰返し機械加工のための装置を考案することである。

この課題は、請求項１の特徴を持つ装置によって解決される。本発明の好適な改善および有利な実施形態は、従属請求項の対象である。

本発明に係る装置の場合、相互に隣接して配置された幾つかのワークは、底部と、中心方向に動かすことができ且つ例えばプレススライドとして構成される頂部との間に締着される。装置は工具支持体を含み、それは底部に対して相対的に移動することのできる支持板を含み、且つ軸状工具のために相互に隣接してかつ相互に上下に配置された幾つかの工具レセプタクルを有する。軸状工具を作動させるための駆動体が更に、工具支持体に割り当てられる。このようにして、任意の工程を幾つかの加工ステーションで同時に、及び／又は相互に上下に存する軸状工具を通して順々に実行することができる。したがって、並行および逐次生産工程を任意に結合する可能性が存在する。このようにして、大量生産設備および少量生産設備の利点の結合が可能になる。工具レジスタのように構成された支持板の単純な変位により、数工程の複雑な工具交換を行なうことなく、ワークを個々の加工ステーションで加工することもできる。

本発明の特に好適な構成では、頂部は、フレームの２つの側部で頂部に不動に接続された２つの側枠によって、垂直方向に移動することができる。側枠は基本的に側部の全高にわたって延設され、それらの全長または略全長にわたって案内される。これにより、頂部の特に安定かつ正確な案内が可能になる。

支持板はまた、拡張を通して様々な要件に容易に適応させることもできる。それは例えば一体品として、または別々に移動することもできる幾つかのセグメントから構成することができる。本発明に係る装置はまた、極めてコンパクトで単純な構成をも有し、それにより高い生産率が可能になる。

軸状工具を作動させるための駆動体は、フレーム上を水平方向に移動することができ、且つサーボモータによって駆動される、横木によって形成することが有利である。好適な構成では、頂部を移動させるための昇降駆動体は、底部で回転することができるように装着され且つモータによって回転させることのできる駆動軸であって、摺動片によって側枠の長穴に各々係合する偏心ピン付きの駆動軸を含む。しかし、他の適切な昇降駆動体を設けることもできる。

底部及び／又は頂部に、ワークの機械加工用の追加駆動体を収容することもできる。

本発明のさらなる詳細および利点は、図面を参照する好適な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。

図１及び２に側面図及び正面図で概略的に示す、相互に隣接して配置された幾つかのワーク１を繰返し機械加工するための装置は、特に棒状または管状ワークの完全な機械加工用に、例えばベルトおよびロック緊締管、ブレーキおよび燃料管路、燃料充填管、噴射管路等の製造用に設計されている。それは底部２および頂部３を含み、頂部はプレススライドとして構成され、フレーム６の２つの側部４および５の間で底部２に対して相対的に移動することができ、かつ昇降駆動体７によって垂直方向に可動である。

図２から分かるように、プレススライドとして構成された頂部３は、フレーム６の２つの側部４および５でこの頂部に不動に接続された２つの側枠８および９によって、垂直方向に移動することができるように配置される。図示した実施形態では、２つの側部４および５は、図４に見ることができるように、内側に突出する２つの脚１０および１１を持つＵ字形断面を有する。側部４および５の２つの脚１０および１１の間で、側枠８および９は、それらをリニアガイドによって移動させることができるように案内される。リニアガイドはガイドレール１２と、側部４および５または側枠８および９に配置された関連ガイドシュー１３とから作られる。側枠８および９は、２つの側部４および５の全高にわたって延設され、ほぼ全長にわたって案内される。このようにして、頂部３の特に安定かつ正確な案内が達成される。

図１及び２によると、頂部３を移動させるための昇降駆動体７は水平駆動軸１４を含み、水平駆動軸は底部２内で回転することができるように装着され、モータによって駆動され、かつ両端が横方向に延出する偏心ピン１５を含む。これらの偏心ピン１５は各々、対応する側枠８および９の長穴１７に摺動片１６を介して係合する。したがって、駆動軸１４を回転することにより、頂部３は側枠８および９によって底部２に対して相対的に変位する。

底部２および頂部３には、幾つかの底部および頂部ワーク保持器１８および１９がそれぞれ相互に隣接して配置され（図１および２には概略的に示すだけである）、それらの間にワーク１は保持され、及び／又はそこで加工される。底部２と頂部３との間にいくつかの加工ステーションがあり、それらは相互に隣接して配置され、そこでワーク１は連続的工程で加工される。１つの加工ステーションから次の加工ステーションへのワーク１の移送は、図１に示されかつ対応する把持器２１を備えた、トランスファレール２０によって実現される。

ワーク保持器１８および１９は、図示しない保持用レールおよび固締ピンによって容易に交換することができる。下部ワーク保持器１８は例えば中空形状として構成することができ、上部ワーク保持器１９は中空形状に相応するものとして構築することができる。それらは加工中にワーク１を変形及び／又は固定するために使用されるが、追加の加工装置または工具を含むこともでき、それらを通してワーク１は、頂部３の下降によって、あるいは、底部２及び／又は頂部３の追加駆動体によって加工される。したがって、図１に破線で示された追加駆動体２２および２３であって、それを通して打抜き、型打ち、穿孔、または他の加工装置を工具保持器１８および１９で作動させることのできる追加駆動体２２および２３は、頂部２および底部３に収容することができる。

フレーム６の後側には、図１に示す工具支持体２４が、ワーク１の最終加工用の軸状工具２５および関連する駆動体２６をも受容するために設けられている。工具支持体２４は支持板２９を含み、該支持板は、歯付きラック２７および駆動ピニオン２８によって高さを調整することができ、かつ、軸状工具２５のために相互に隣接してかつ相互に上下に配置された、幾つかの工具レセプタクル（工具ソケット）３０を含む。

図３で、支持板２９は、２つの側方ガイドバー３１の間で垂直方向に移動することができるように案内されることが見て取れる。支持板は、相互に隣接してかつ相互に上下に配置された幾つかの開口３２を含み、その中に軸状工具２５用の工具レセプタクル３０が配置される。各列の開口３２の横方向間隔は、相互に隣接して配置された加工ステーションのワーク１の間隔と一致するので、幾つかのワーク１を後側で処理することができる。各ワーク１に対し、相互に上下に配置された異なる軸状工具２５用の幾つかの工具レセプタクル３０も存在する。支持板２９は、１部品または多部品構成を取ることができる。

支持板２９に配置された軸状工具２５用の図１に示す駆動体２６は横木３４を含み、それは、フレーム３３上を水平方向に移動することができるように案内され、かつ駆動ベルト３６および２つの平行な駆動スピンドル３７を用いて、サーボモータ３５によって水平方向に移動することができる。横木３４には、軸状工具２５を作動させるための作動要素３８用の水平方向レセプタクル開口が、相互に隣接して存在する。作動要素３８用のレセプタクル開口は、開口が工具レセプタクル３０と整列するように配置される。レセプタクル開口の水平方向間隔は、工具レセプタクル３０用の開口３２の横方向間隔に適応される。横木３４を変位させることによって、支持板２９に配置された工具を作動させることができる。

同様に図１に示された追加駆動体２２および２３は、回転軸３９を中心に枢動することのできる揺動レバー４０を含み、該レバーは一端をタペット４１と、他端をカム板４２と接触している。１つまたはそれ以上のカムを具備したカム板４２は、ベルト４４を用いてモータ４３によって駆動される。カム板４２を回転することによって、タペット４１は軸方向に移動することができ、工具保持器に一体化された例えば打抜き、型打ち、または曲げ工具を作動させることができる。

以下で、上述した装置の機能について説明する。

機械加工されるワーク１の供給は、図示しない部品ビンから、バーから、またはコイルから分離された後で実現することができる。把持器２１を具備するトランスファレール２０であって、側部４または５および側枠８または９における、図２に示された横方向通路４５および４６を貫通して延びるトランスファレール２０を用いて、ワーク１は、１つの加工ステーションから次の加工ステーションに同期して移送される。

ワーク１を下部ワーク保持器１８に配置した後、プレススライドとして構成された頂部３が、駆動軸１４の回転を通して、この頂部に取り付けられた上部ワーク保持器１９と共に下降する。ここで、上部ワーク保持器１９を閉じる動作だけで、加工を行なうことができ、その場合、上部ワーク保持器を案内するホールドダウンクランプを用いて、ワーク１を固定しなければならない。しかし機械加工はまた、上部ワーク保持器１９を閉じた後でのみ、ワーク保持器に組み込まれた工具によって実行することもできる。これらの工具は、工具を作動させるタペット４１を用いて、底部２及び／又は頂部３に配置された追加駆動体２２及び２３によって作動される。タペット４１の運動は、モータ４３によって駆動されるカム板４２及び揺動レバー４０を用いて生じる。カム板４２はその周縁に幾つかのカムを含むことができ、それにより異なる加工のための追加の個別運動が可能になる。

ワーク１の最終加工は、支持板２９に配置された軸状工具２５によって実現される。これらの工具は、型打ち、拡大、平坦化等のための工具だけでなく、ねじ切り用、ナット取付け用、または試験用等の工具をも含むことができる。軸状工具２５を作動させるための運動は、横木３４を変位させることによって生じる。軸状工具自体は、支持板２９の工具レセプタクル３０に支持される。

横木３４の助けを借りて軸方向昇降が実現される場合、横木３４は後ろに下がることができ、支持板２９は上または下に変位して次の工具位置に移ることができる。したがって、複雑な工具交換無しに、連続作業工程を１つの加工ステーションで、及び／又は異なる加工ステーションで同時に、実行することができる。より短いワークのために、回転ステーションを設けることもでき、それによりワークは両端の加工のために回転される。より長いワークの場合、両端の加工が可能になるように、２つの装置を相互に対向して設置することができる。

加工が完了すると、頂部３が上方に移動する前に、ワーク１が最初に、トランスファレール２０に取り付けられた把持器２１の助けを借りて固定される。頂部３を開いた後、ワーク１はトランスファレール２０に配置された把持器２１によって下部ワーク保持器１８から取り出され、次の加工ステーションに移送される。より単純な加工の場合、加工ステーションを飛び越えることもできる。次いで、新しい加工サイクルを開始することができる。

上述した装置によって、コイルから完成したワークまで完全な加工を実行することができ、そこで最終加工に加えて、例えば打抜き、型打ち、曲げ、試験等のような他の加工工程も可能である。装置は極めて柔軟であり、普遍的に使用することができる。

相互に隣接して配置された幾つかのワークを繰返し機械加工するための本発明に係る装置の略側面図である。 図１の装置の部分断面正面図である。 図１の装置の工具支持体の部分の背面図である。 側枠ガイドの部分拡大図である。

Claims (14)

1. ワーク（１）を支持するための底部（２）と、ワークを前記底部（２）に保持するためにモータによって前記底部（２）に対して相対的に移動させることのできる頂部（３）と、幾つかの工具を受容するための工具支持体（２４）とを備え、相互に隣接して配置された幾つかのワーク（１）、特に棒状又は管状のワークを繰返し機械加工するための装置であって、
   前記工具支持体（２４）が、モータによって前記底部（２）に対して相対的に移動させることのできる支持板（２９）を含み、その工具支持体には、軸状工具（２５）用の幾つかの工具レセプタクル（３０）が相互に隣接して且つ相互に上下に配置されており、
   前記軸状工具（２５）を作動させるための駆動体（２６）が、前記工具支持体（２４）に割り当てられている、ことを特徴とする装置。
2. 前記支持板（２９）が、フレーム（６）上を垂直方向に移動することができるように案内され、かつ相互に上下に位置する複数列の工具レセプタクル（３０）を含んでいる、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記頂部（３）が、前記フレーム（６）の２つの側部（４、５）で当該頂部に不動に接続された２つの側枠（８、９）によって移動することができるように案内され、且つ昇降駆動体（７）によって移動可能である、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記側枠（８、９）が、基本的に前記側部（４、５）の全高にわたって延設され、且つそれらのほぼ全長にわたって案内される、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記支持板（２９）が、一体部品から、又は個別に駆動されるセグメントからできている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 相互に隣接して配置された前記工具レセプタクル（３０）の間隔が、前記底部（２）に配置されたワーク（１）の間隔と一致する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記軸状工具（２５）を作動させるための前記駆動体（２６）が、前記フレーム（３３）上を水平方向に移動できるように案内される横木（３４）を含み、前記横木がサーボモータ（３５）によって駆動される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記横木（３４）が、駆動ベルト（３６）及び２つの平行な駆動スピンドル（３７）を用いて、前記サーボモータ（３５）によって移動させることができる、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記軸状工具（２５）を作動させるための作動要素（３８）のために、前記横木（３４）に相互に隣接して位置するレセプタクル開口が設けられている、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。
10. 前記昇降駆動体（７）が、前記底部（２）内で回転することができるように支持され且つモータによって回転することのできる駆動軸（１４）を含み、その駆動軸（１４）は、摺動片（１６）によって前記側枠（８、９）の長穴（１７）に係合する偏心ピン（１５）を有する、ことを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 相互に隣接して配置された幾つかの頂部及び底部ワーク保持器（１８、１９）が、前記底部（２）及び前記頂部（３）に装着されている、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 工具作動のための追加駆動体（２２、２３）が前記底部（２）及び／又は前記頂部（３）に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記追加駆動体（２２、２３）がタペット（４１）を含み、前記タペットは軸方向に変位することができ、且つ、前記タペットは、回転軸（３９）を中心に枢動することのできる揺動レバー（４０）を用いて、モータによって回転することのできるカム板（４２）によって作動され得る、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 把持器（２１）を具備するトランスファレール（２０）が、ワークを移送するために前記底部（２）と前記頂部（３）との間に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。

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