JP2014501617A - 静的な薄板保持部を備える絞りプレス - Google Patents

Abstract

本発明による絞りプレス（１０）は、プレスフレーム（１１）に支持される静止した薄板ホルダ（３５）を有している。薄板ホルダ（３５）には、雌型（１８）を備えるプランジャ（１５）が付属し、プランジャ（１５）は、ブロック位置を有するプランジャ駆動装置を介して運動する。ブロック位置は例えば伝動装置（２２）により実現され、ブロック位置では伝動装置出力部から駆動をするサーボモータ（２３）及び／又は（２４）へ運動が伝達されない。例えばこのことは偏心伝動装置（２５，２６）によりこれが伸長姿勢をとったときに実現される。本来の絞りストロークを実行するため、雄型（３４）は垂直に移動可能に支承される。付属の走行テーブル（３２）がプレステーブル（３１）によりテーブル駆動装置（３６）を通じて上昇又は下降する。テーブル駆動装置（３６）としては同じく直線的でない伝動装置を備え、例えば偏心伝動装置を備えるサーボモータ駆動装置が好ましい。

Description

本発明は、特にボディ構成部品を製作するためのプレスライン、プレス系統、ハイブリッドプレス設備、またはトランスファプレスに組み込むのに適した絞りプレスに関する。

ボディ部品、またはその他の広い面積で立体的に成形される薄板部品の製作では、第１のプレス段は多くの場合、それまで平坦だった薄板に立体的な形を与える絞りプレスである。このことは、薄板の縁部をクランプしながら固定し、ないしは管理下で薄板中心部に向かって摺動させることができ、その間に薄板ホルダで囲まれている薄板の部分が雌型と雄型の間で所望の立体的な形を与えられる、絞り金型の中で行われる。現在、雄型がプレステーブルの上で静止したまま支持され、これに対応する雌型が垂直方向へ上下運動可能なプランジャに保持された絞りプレスが確立されている。薄板ホルダがプランジャを取り囲み、絞りクッションの力に抗して、絞りプロセス中に雌型の縁部から下方に向かって押圧される。このような基本構造では、凸面状に湾曲する薄板側が薄板部品の上側で生じることになり、それは後続するプレス段にとっても望ましい。後続するプレス段では特に打抜きプロセスが実行され、ボディ部品の場合には、発生する打抜きばりが中空側に、すなわち凹面状に湾曲している薄板部品の側に位置していることが通常は必要である。個々のプレス段の間に反転ステーション等を設けないほうがよいので、ここで説明している設計形態が標準型として確立されている。したがって、たとえば特許文献１から知られているような、下側に位置する雌型と上側に位置する雄型（ならびに上側に位置する薄板ホルダ）とを備える設計形態は、稀にしか適用されることがない。

上側に位置する雌型と、下側に位置して静止するように支持される雄型とを有する、冒頭に述べた種類のプレスは、たとえば特許文献２から公知である。このコンセプトでは、絞りクッションのところで大きなエネルギー量が体現されて大半が破棄され、このエネルギー量は、プランジャが絞りプロセスのときに薄板ホルダを抑え付けることによって、プランジャにより印加されなくてはならないことが認識されていたので、同文献は、絞りクッションのところで行われる仕事ないしエネルギーの回収を提案しており、これは薄板ホルダの力が、サーボモータと摩擦の少ないスピンドルねじ伝動装置とを介して印加されることによって行われる。サーボモータに到達したエネルギーは、これらのモータが発電機動作で作動することによって、再供給することができる。

エネルギー回収にあたっては、エネルギー損失を避けることができない。

ドイツ特許第１０１１７５７８Ｂ４号明細書 ドイツ特許第１０２００６０２５２７１Ｂ３号明細書

したがって本発明の課題は、引き続き後続するプレス段で希望される構成部品の向きを提供しながら、エネルギーコストの少ない深絞り構成部品を製作することができるプレス設計および成形方法を提供することにある。

この課題は、請求項１に記載の絞りプレスないし請求項１４に記載の方法によって解決される。

本発明による絞りプレスは、雌型を収容するためのプランジャと、雄型を収容するための駆動されるテーブルとを有している。それによってプランジャとテーブルは互いに近づくように、および互いに離れるように管理下で移動可能である。換言すると絞りプレスは、絞りプロセスを共同で実行する、１本の線上で相互に移動可能な２つの機械要素を有しており、すなわちプランジャとプレステーブルを有している。このときプランジャには、金型の開閉および工作物の絞り縁部のクランプ固定という削減された役割だけが課せられる。プランジャが静止したままで、かつ薄板ホルダが静止したままで、雄型の運動によってプレステーブルが絞りストロークを生じさせる。

プランジャ駆動装置は、プランジャに作用する力が、たとえばサーボモータのような本来の駆動源が完全にではないとしても少なくともほぼ迂回されてプレスフレームへと導入されるブロック位置を有しているのが好ましい。このようなブロック位置は、たとえば偏心伝動装置、トグル伝動装置、またはこれに類似する伝動装置によって、そのつど伸長姿勢のときにもたらされる。偏心伝送装置の場合、伸長姿勢とは、偏心器のレバーアーム（偏心器の回転中心と偏心器の中心点を結んだ線）が、これに接合されたコンロッドと一直線上に並ぶ姿勢である。

テーブル駆動装置は、特にプランジャ駆動装置がブロック位置またはその他の静止位置にある間に、薄板部品の成形のために必要な雄型ストロークを生じさせる。雌型は絞りプロセスの間は静止しており、特に、同じく静止している薄板ホルダに対して薄板保持力を印加する。このように薄板保持力は、プランジャの側およびこれに支持される雌型の側からだけでなく、薄板ホルダの側からもプレスフレームへと導入され、駆動装置によって印加される必要がないのが好ましい。

このことは、プランジャを駆動するためにもテーブルを駆動するためにも、必要な出力を大幅に削減する。プランジャの運動のために必要な出力はわずかである。プランジャおよび雌型の動的な加速と制動のために必要な出力を別にすれば、プランジャ駆動装置からは、絞りストロークの開始前に薄板の上へ雌型が載ってから、薄板保持力が１回印加されるだけでよい。その後、薄板保持力はプレスフレームによって静的に保持される。別案として、短ストロークの薄板ホルダ駆動装置によって薄板保持力を印加することもできる。薄板ホルダ駆動装置もブロック位置を有することができ、たとえば、雌型の縁部に対して薄板ホルダをクランプし、このクランプ力をそのままプレスフレームへ導入する短ストロークの偏心駆動装置として、またはカム駆動装置として構成されていてよい。その場合にブロック位置に到達されるのは、偏心駆動装置が伸長姿勢になったとき、またはカム駆動装置が最大の半径のカム区域にきたときである。駆動をするサーボモータの運動は、ここでは薄板ホルダ運動を引き起こすことがなく、もしくは、無視できるほど最低限の薄板ホルダ運動しか引き起こすことがない。

テーブルを駆動するのに、薄板に対する変形作業を行うだけでよい。

提案されるプレス設計は、プランジャ駆動装置とテーブル駆動装置とで印加されるべき出力を、およびこれらの駆動装置の間での出力のやり取りを、最低限に抑える。その意味でこのプレスは、プランジャ駆動装置と絞りクッションとの間で集中的なエネルギーのやり取りが行われるプレスと比較すると、出力は同じままで、小型の駆動装置で間に合わせることができる。

さらに提案されるプレス設計では、普通であれば必要となるたとえば１３００ｍｍのストローク全体が２つのストロークに分割され、すなわち、プランジャのストロークとテーブルのストロークに分割される。プランジャのストロークは、特に金型の開閉に利用されるのに対して、テーブルのストロークは雄型の移動のため、すなわち本来の絞りプロセスの実行のために利用される。プランジャのストロークはたとえば１０００ｍｍだけであってよく、テーブルのストロークはたとえば３００ｍｍまたは４００ｍｍだけであってよい。この理由からも、プランジャ駆動装置を従来の駆動装置より小型で済ませることができる。

提案されるプレス設計は、静止している雄型と、絞りプレス中に下方に向かって動く薄板ホルダとによる動作のためにそれ自体設けられた、既存の金型セットの継続使用を可能にする。従来式のトランスファ装置も、さほどの適合化をすることなく、引き続き使用することができる。本発明による絞りプレスでは、直線運動をするテーブルは一群の貫通部を有することができ、これらを貫いて支持部材が延びている。たとえば、真っすぐなスラストボルトの形態のこのような支持部材がこれらの貫通部を通って延びており、薄板ホルダを受け台で支持する。受け台は、プレスフレームに関して定置に配置されているのが好ましい。このことは、薄板ホルダの位置がプレスフレームに関して定置に設定され、または、場合により調整装置を介して定置に設定されることを意味している。薄板ホルダの上に載った薄板が雌型により薄板ホルダに対してクランプされ、次いでプランジャ駆動装置がブロック位置にくると（すなわち、たとえばその伝動装置が伸長姿勢になると）、薄板保持力はプレスフレームの弾性作用によって規定される。この弾性作用は、数ミリメートルから数十ｍｍの範囲内であってよい。プレスフレームで弾性的に蓄えられるエネルギーは、プランジャの戻りストロークのときに、プランジャ駆動装置へと戻るように伝達することができ、このことは、絞りプレスの総エネルギー消費量をいっそう引き下げる。

受け台をプレスフレームで、たとえばばねパッケージを介して、弾性的に支持することも可能である。さらに、受け台に油圧式または機械式の性質のアクチュエータを付属させることが可能である。たとえばアクチュエータは、上で説明したように、短ストロークのトグル伝動装置あるいは偏心伝動装置などであってよい。調節ストロークは、典型的には多くとも数十ｍｍである。このような設計は、特に、プランジャ駆動装置がわずかな力だけでブロック位置へ移動し、そこで係止することができる場合に好ましい。この場合、薄板保持力はプランジャのブロック後に、短ストロークの薄板ホルダ駆動装置によって印加される。薄板ホルダ駆動装置の調節ストロークは、少なくとも、全体として発生するプレスフレームの弾性作用と同じ程度の大きさであるのが好ましい。

プランジャ駆動装置とテーブル駆動装置は互いに関わりなく、いずれもサーボモータ駆動装置であるのが好ましい。サーボモータは、少なくとも１つの静止位置を有する伝動装置を介して、プランジャないしテーブルに作用するのが好ましい。静止位置とは、サーボモータとプランジャないしテーブルとの間での減速が少なくとも１つの点で非常に大きくなる、ないしは無限大になる位置である。このことは、関与する各部材が伸長姿勢になっている偏心伝動装置についてもトグル伝動装置についても該当する。複数の伸長姿勢を有する多部分からなる伝動装置を使用できるのが好ましい。

プランジャ駆動装置のサーボモータは反転動作で作動するのが好ましく、プランジャの下死点の近傍で停止し、それによって偏心器とコンロッドを伸長姿勢にする。薄板部品の成形後にプランジャを再び下死点から離れるように反対方向へ移動させるために、すなわち金型を開くために、希望される場合には、プランジャが希望されるストロークを行うまで、サーボモータを反対方向へ回転させることができる。偏心器により通過される回転角は、１８０°度より小さな値、または好ましくは９０°度より小さな値に制限することができる。同様のことはテーブル駆動装置についても当てはまり、この場合には６０°度より小さな値に制限することさえ可能である。

本発明の好ましい実施形態のその他の詳細は、特許請求の範囲、図面、またはその説明から明らかとなる。図面は次のものを示している：

金型が開いているときの本発明の絞りプレスを示す模式化した図である。 絞りプロセスの開始時における図１のプレスである。 絞りプロセスの完了時における図１のプレスである。 絞りプロセスを実行した後の金型が開いている図１のプレスである。 本発明の絞りプレスの改変された実施形態を示す模式化した図である。 本発明による絞りプレスでプランジャ駆動装置として、または代替的にテーブル駆動装置としての役目をすることができる、改変された駆動装置である。 絞りプレスの別案の実施例のクランプ装置を示す模式的な図である。 絞りプレスの薄板ホルダの薄板ホルダクランプ面を示す模式的な斜視図である。 絞りプレスの別の実施例を示すブロック図に似た模式的な図である。

図１には、たとえばボディ部品のような大型の薄板部品を製作するのに利用できる絞りプレス１０が図示されている。絞りプレス１０にはプレスフレーム１１が属しており、プレスフレームは、少なくとも１つの、好ましくは複数の、好ましくは垂直方向を向くコラム１２と、コラム１２により支持されるヘッド１３と、それぞれのコラム１２の下側または間に配置された台座１４とを有している。ヘッド１３、コラム１２、および台座１４が閉じたフレームを形成する。このフレームの中で、プランジャ１５がたとえば垂直の運動方向１６へ移動可能なように支承されている。プランジャ１５を支承する役目をするのは、たとえばコラム１２に設けられたリニアガイド１７である。

プランジャ１５は、雌型１８として構成された上側の金型部分を収容する役目を果たす。この金型は図１には断面で示されており、絞りプロセス中に工作物の縁部をクランプして保持する役目をする縁部１９を有している。工作物は、薄板２０すなわち当初は平坦な板によって形成される。縁部１９は、工作物が中で変形されるべき金型キャビティ２１を取り囲んでいる。

プランジャ１５を駆動する役目をするのは、１つまたは複数の伝動装置２５，２６を介してプランジャ１５と連結された１つまたは複数のサーボモータ２３，２４を含むプランジャ駆動装置２２である。両方の伝動装置２５，２６は、本実施例では互いに鏡像対称であり、それぞれ偏心伝動装置として構成されている。これらは、コンロッド２９，３０を介してプランジャ１５と連結された偏心器２７，２８をそれぞれ含んでいる。

さらに絞りプレス１０は、走行テーブル３２が上に配置されていてよいプレステーブル３１を有している。走行テーブル３２は、周知の通り、金型を取り替えるために利用される。走行テーブル３２は、金型支持体３３と、その上に配置された雄型３４と、薄板ホルダ３５とが属する下側の金型部分を担持する。雄型３４は、その上側輪郭がキャビティ３１に対応する凸面状の鋳型であり、多くのケースで直方体の環をなす薄板ホルダ３５に取り囲まれており、薄板ホルダ３５と雄型３４は運動方向１６に関して相互に移動可能である。

雄型３４、金型支持体３３、走行テーブル３２、およびプレステーブル３１からなるユニットは、運動方向１６（相応の矢印参照）でプランジャ１５に向かう方向へ、およびこれから離れる方向へ移動可能であるテーブル駆動装置３６の上に載っている。プレステーブル３１ないしそのテーブル駆動装置３６は、プレスフレームの中でコラム１２および／または台座１４に沿って、案内装置３７により運動方向へ直線的に移動可能である。テーブル駆動装置３６には、すでに述べた伝動装置２５，２６と同じくそれぞれブロック位置を有する１つまたは複数の伝動装置３８，３９が属している。これらの伝動装置は、たとえばプレステーブル３１を１つまたは複数のサーボモータ４０，４１と駆動接続する偏心伝動装置として構成されている。伝動装置３８，３９は、コンロッド４４，４５を介してプレステーブル３１と連結された偏心器４２，４３をそれぞれ含んでいる。

薄板ホルダ３５は、たとえばスラストボルト４６の形態の適当な支持部材を介して、受け台４７の上に支持されている。受け台４７は、もっとも単純なケースでは、台座１４に対して定置に配置されていてよい。別案として受け台は、たとえば運動方向１６に関して受け台４７の位置を調節することができる調節器具４８と結合されていてよい。このことは通常、荷重のない状態のときに行われる。しかしながら調節器具４８は、たとえば薄板ホルダ３５およびこれに伴って工作物の絞り縁部に作用する力を的確に調節または制御するために、受け台４７を荷重のもとで位置調節できるように構成されていてもよい。調節器具４８は、油圧シリンダ、トグル調節器具、昇降スピンドル調節器具などの形態で構成されていてよい。受け台４７とテーブル駆動装置３６の間には、運動方向１６を向くリニアガイド４９が設けられていてよい。

以上に説明した絞りプレス１０は次のように作動する。

まず最初、絞りプレス１は開放位置にある。そのためにプランジャ１５が、偏心器２７，２８の相応の回転により、上側の位置へと移動する。プレステーブル３１は、偏心器４２，４３の相応の回転により、下側の位置へと移動する。このように、雄型３４は薄板ホルダ３５から突き出しておらず、もしくはわずかに突き出している。実質的に平坦な薄板を、薄板ホルダ３５の上に置くことができる。

たとえばフィーダ、吸着スパイダ、またはその他のグリッパなどの、ここには詳しくは図示しない相応の工作物搬送手段が、金型キャビティから外に移動すると、ただちに金型を閉じることができる。そのために絞りプレス１０は、図２に示す位置へと移行する。そのために、ここには詳しくは図示しないサーボモータ２３，２４が、プランジャ１５が下死点に達するまで偏心器２７，２８を回転させる。下死点に達する直前に、雌型１８の縁部１９が薄板２０の縁部の上に載り、これを薄板ホルダ３５に対してプレスし始める。薄板ホルダ３５は、支持部材４６を介して、撓曲しないように受け台４７に載っており、それによってプレスフレームが運動方向１６に応力をかけられる。そのばね定数が、薄板ホルダ３５の調整された位置との関連で、薄板２０の縁部に作用するクランプ力を非常に厳密に規定する。プランジャ１５の下死点およびこれに伴って雌型１８のクランプ位置に達すると、サーボモータ２３，２４は完全に、または少なくともほぼ無荷重になる。薄板保持力は、伸長姿勢になっている伝動装置２５および２６のコンロッド偏心器構造を介して、ヘッド１３に支持される。薄板２０の縁部に作用する保持力を維持するために、エネルギーは消費されない。そのために、プランジャ駆動装置と何らかの絞りクッションとの間でエネルギーのやり取りも行われない。

そして、この状態を出発点として本来の絞りプロセスが開始され、その終了が図３に示されている。絞りプロセスを実行するために、サーボモータ４０，４１が制御され、それにより偏心器４２，４３がコンロッド４４，４５とともに伸長姿勢になり、そのようにしてテーブル駆動装置３６の上死点に到達する。このとき雄型３４は完全に上方に向かって、雌型１８の中へ入り込んでいる。伸長姿勢に接近していくとき、サーボモータ４１，４２とプレステーブル３１の間の減速は無限大へと近づき、それにより、雄型３４は非常に高い圧力を工作物に印加することができる。

その後、雌型１８と雄型３４とで構成される金型が再び開かれ、これは、薄板ホルダ３５が引き続き静止したままで、プランジャ１５が上方に向かって移動するとともにプレステーブル３１が下方に向かって移動することによって行われる。図４は、すでに上側の位置にあるプランジャ１５を示しており、それに対して雄型３４はまだ作業位置にある。雄型はこれから偏心器４２，４３の相応の回転によって下方に向かって移動し、その後は薄板ホルダ３５の上に載っているだけになり、たとえば吸着スパイダ等のような工作物搬送装置によって、絞りプレス１０から外に運び出すことができる。

以上に説明した絞りプレス１０は、絞りクッションが下側に配置されたプレスでこれまで使用されていた絞り金型を継続使用するのに適した設計を提供する。そのために、プレステーブル３１は一群５０の開口部５１，５２，５３を有しており、支持部材４６をこれらの開口部へ選択的に差し込むことができる。その意味で、薄板ホルダ３５がさまざまな間隔で張り渡される、さまざまなサイズの金型を使用することができる。その意味で、幾何学的に可変の力導入が薄板ホルダ３５について得られる。さらにこのことは、金型設計にあたってのいっそう高い自由度ないし利便性を提供する。

提案されるプレス設計では、基本原理を維持したうえで数多くの変形が可能である。たとえば、サーボモータ２３，２４が台座１４に配置されていれば、プランジャ１５を伝動装置２５，２６で引っ張るように動かすことができる。

さらにプレステーブル３１の駆動は、本実施形態およびその他すべての実施形態において、単一のサーボモータ４０によって惹起することができ、これは、偏心器４２，４３の歯車が相互に噛み合っている場合、または、偏心器４２，４３がその他の仕方で適当な伝動装置手段により相互に連結されている場合である。さらに、偏心器４２，４３をセグメント歯車に縮小することができ、それにより、噛み合いを円周の一部だけに制限することができる。コスト削減のために、このような方策を偏心器２７，２８ないしその歯車でも適用することができる。

さらに図６は、選択的にプランジャ駆動装置２２としてもテーブル駆動装置３６としても適用することができる駆動装置を示している。この駆動装置も、そのリンクアーム５４，５５が伸長姿勢になったときに、静止位置を有している。この伸長姿勢のとき、駆動をするサーボモータ２３，２４（または相応に４０，４１）の回転は、接続されている部材の、たとえばプランジャ１５の直線位置調節を引き起こさず、もしくはごくわずかしか引き起こさない。これに対して作用する力は、リンクアーム５４，５５により直線経路でプレスフレーム１１に支持され、サーボモータに負荷をかけることがない。

図７に示す絞りプレス１０のさらに別の実施態様では、薄板ホルダ３５を上側のプランジャ１５に対してクランプする役目を果たすクランプ装置６０が存在している。クランプ装置６０は、特に環状の薄板ホルダ３５に沿って配分された複数のクランプユニットを含んでいる。

クランプユニット６０には、プランジャ１５に保持され、薄板ホルダ３５に近づくように、およびこれから離れるように、少なくともわずかに移動可能なように支承されたクランプボルト６１の形態の引張部材が属している。クランプボルト６１により最低限通過されるべき運動ストロークは、プランジャ１５が薄板２０の上に載った後でこれをクランプ固定するのに必要なストロークに相当している。個別ケースでは、このストロークは非常にわずかであってよく、数ミリメートルまたはミリメートルの数分の１である。しかしながら、このストロークはこれよりもはるかに大きいのが好ましく、すなわち、クランプボルト６１を実質的に全面的にプランジャ１５の中に引き込める程度の大きさである。

クランプボルト６１には、ここでは一例として油圧式の駆動装置の形態で構成された力生成装置６２が付属している。これは、ピストン６６により互いに隔てられた２つの作業室６４，６５を備える油圧シリンダ６３によって構成されている。クランプボルト６１は、この例ではピストン６６のピストンロッドを形成する。ピストンロッドは、封止されながら油圧シリンダ６３から導出されている。

クランプボルト６１はその下側端部にロック手段６７を有しており、たとえば、環状溝として構成されたロック溝６８の形態の切欠きを有している。ロック溝６８は、力生成装置６２のほうを向く側ではテーパ状の側面で区切られるともに、これと向かい合う側では平坦な側面で区切られるのが好ましい。

さらにクランプユニット６０には、少なくとも１つの、好ましくは複数の、半径方向へ移動可能のロックバー７０，７１を有する、クランプボルト６１に付属するロック装置６９が属している。これらのロックバーは、たとえばクランプボルト６１を収容する穴７３と同軸に環状室に配置された環状ピストンの形態の、油圧式またはその他の方式のアクチュエータ７２によって操作される。このアクチュエータは楔形伝動装置を介してロックバー３５，３６を操作し、そのようにして、ロックバー３５，３６を的確に半径方向で位置調節することができる。

クランプボルト６１は、金型を開閉するときに穴７３に入り、これから出ることができる。

あるいはクランプボルトは、常に穴７３の中に入っており、これから外に出ることがない程度の長さを有することもできる。長いボルトをもつクランプユニットと、短いボルトをもつクランプユニットを複合して設けることもでき、この場合、穴７３から外に出る短いクランプボルト６１をもつクランプユニットは、そうしないと工作物を搬送するのに邪魔になるところに配置される。

ロックされた状態のとき、ロック装置６９は、プランジャのクランプボルト６１との摩擦接合式および／または形状接合式の結合を生じさせる。たとえばロックバー６９，７０は、対応するクランプボルト６１にあるロック溝６８に係合する。そして力生成装置６２を通じて、薄板ホルダ３５とプランジャ１５の間の薄板保持力をエネルギー節約的に調整することができる。

強度の高い薄板の場合に、薄板２０のエネルギー節約的なクランプを実現し、意図しない亀裂を生じるのを回避するために、縁部１９のほうを向く、薄板２０との当接が想定される薄板ホルダクランプ面７４は、平坦に構成されている（図８）。すなわち薄板ホルダクランプ面７４は、薄板２０がクランプされたときに相応の局所的な形状を生じさせることになる突起や凹部を有しておらず、特にクランプ帯状部を有していない。薄板ホルダクランプ面７４に立てた面法線Ｎは、どの個所でも薄板２０の対応する面に対して、および縁部１９の面に対して垂直に向く。

図９に示す絞りプレス１０の実施例では、プランジャ駆動装置２２はトグル装置により構成されている。トグル伝動装置またはトグル機構のレバー７５のうちの少なくとも１つに、位置センサ７６が付属していてよい。位置センサ７６を通じて、レバー７５が属しているトグル構造が、図９に示す伸長姿勢およびこれに伴ってブロック位置をとっているかどうかが検出される。位置センサ７６は制御ユニット７７と接続されており、これに位置センサ信号Ｓを伝送する。

位置センサ７６は、同時に、レバー７５に対するストッパおよび／または緩衝部材としての役目も果たすことができ、または、ストッパ７６ａおよび／または緩衝部材７６ａを有することができる。それにより、ブロック位置を正確に設定することができる。

プランジャ駆動装置２２は、この実施形態では往復動作で作動するのが好ましく、プランジャ駆動装置２２の１つまたは複数のサーボモータは、プランジャ１５の上側および下側の最終位置で回転方向を反転させる。

図９に示す実施例の変形例として、プランジャ駆動装置２２は偏心駆動装置として製作されていてもよいであろう。その様子は前述の実施例で示したとおりである。

雌型１８には任意選択で、引張応力信号Ｚを生成して制御ユニット７７に伝送する透過性センサ７８が付属していてよい。引張応力信号Ｚは、成形のときに薄板２０に作用する引張応力を表している。そのために透過性センサ７８は、引張応力に基づいて変化する薄板２０の透過性を検出する。引張応力信号Ｚは、薄板ホルダ３５の薄板保持力を最適化するために、および／または雄型３４と薄板２０の間の成形力を最適化するために利用することができる。

図９の実施例では、テーブル駆動装置３６は１つまたは複数のスピンドル駆動装置７９で構成されている。各々のスピンドル駆動装置７９は、スピンドル８０と、スピンドルナット８１と、一例としてスピンドルナット８１を駆動する電動モータ８２とを有している。その変形例として、電動モータ８２がスピンドル８０を駆動することもできるであろう。図９の模式的な図面とは異なり、電動モータ８２は、駆動される構成部品すなわちスピンドル８０またはスピンドルナット８１を同軸に取り囲む、ロータが内部に位置する中空シャフトモータとして施工されているのが好ましい。このようなスピンドルモータ７９は、たとえば薄板ホルダ３５の薄板保持力を調整するための調節器具４８として設けられていてもよい。

スピンドル駆動装置７９、ないしスピンドル駆動装置７９の電動モータ８２は、制御ユニット７７により制御される。

スピンドルナット８１とスピンドル８０の間の伝達比は、特に調節器具の場合、スピンドル伝動装置でセルフロックが生じるように選択することができる。この場合、付属の電動モータ８２は、薄板保持力を変更または再調節しなければならないときに作動するだけでよい。調整された薄板保持力を維持するために、電動モータに通電しなくてもよい。

制御ユニット７７はプランジャ駆動装置２２も制御し、および、ここに示す実施例ではブロック装置８３も制御する。ブロック装置８３は、プレスフレーム１１と、たとえばヘッド１３と、プランジャ１５との間に配置されている。プランジャ駆動装置２２が正確にブロック位置にあるか否かに関わりなく、ブロック装置８３を通じて、プランジャ１５とプレスフレーム１１との間で堅固な結合を成立させることができる。このような堅固な連結は、薄板ホルダ３５または雄型３４によってプランジャ１５に作用する力に基づく運動方向１６へのプランジャ１５の運動を防止する。

制御ユニット７７を通じて、連結位置Ｋ（図９の実線）と解放位置Ｆ（図９の点線）の間でブロック装置８３を切り換えることができる。そのためにブロック装置８３は、連結位置Ｋのときにプランジャ１５の対応部材８５と協働作用する、運動方向１６に対して横向きにスライド可能なブロック部材８４を有している。連結位置Ｋにあるとき、ブロック部材８４はそれぞれ付属の対応部材８５と運動方向１６で一直線上に並び、対応する端面８６で相互に当接する。したがって対応部材８５とブロック部材８４を通じて、プランジャ１５はプレスフレーム１１およびたとえばヘッド１３に支持される。このように連結位置Ｋでは、薄板２０の成形プロセス中に、プランジャ１５とプレスフレーム１１の間で非常に堅固な連結が保証される。プランジャ駆動装置２２を通じて対応保持力を生成しなくてよく、このことは、絞りプレス１０のエネルギー効率を向上させる。

解放位置Ｆのとき、ブロック部材８４は運動方向１６に対して横向きに、対応部材８５に対してオフセットされており、それにより、プランジャ駆動装置２２によりプランジャ１５を下側の最終位置から運動方向１６で上方に向かって動かすことができる。

連結位置Ｋと解放位置Ｆの間でブロック部材８４を動かすために、ブロック装置８３は、制御ユニット７７により制御されるリニアドライブ８７を有している。リニアドライブ８７としては、たとえば電動モータにより制御されるスピンドル駆動装置を用いることができる。これ以外のリニアドライブを使用することもできる。

図９の図面の変形例として、スライド可能なブロック部材８４がプランジャ１５に配置されていてもよい。その場合、対応部材８５はプレスフレーム１１に配置され、好ましくはヘッド１３に配置される。

以上に説明した実施形態において、薄板ホルダ３５をプレスフレーム１１に固定的に取り付けることも可能である。そして調節器具４８は、薄板をクランプ固定するために薄板ホルダ３５と協働作用し、調節器具４８によって運動方向１６で移動可能である、プランジャ１５に存在する縁部に付属していてよい。

本発明による絞りプレス１０は、静止した薄板ホルダ３５を支持するための受け台４７を有しており、薄板ホルダは金型の一部であり、受け台４７を介してプレスフレーム１１に支持することができる。薄板ホルダ３５には、雌型１８を備えるプランジャ１５が付属しており、プランジャ１５は、ブロック位置をもつプランジャ駆動装置を通じて運動する。ブロック位置はたとえば伝動装置２２によって実現され、ブロック位置では、伝動装置の出力部から、駆動をするサーボモータ２３および／または２４へ運動が伝わらない。たとえばこのことは、偏心伝動装置２５，２６によって、これが伸長姿勢になったときに実現することができる。本来の絞りストロークを実行するために、雄型３４は垂直方向へ移動可能なように支承されている。付属の走行テーブル３２が、プレステーブル３１によりテーブル駆動装置３６を通じて上昇または下降する。テーブル駆動装置３６としては、同じく直線的でない伝動装置を備える、たとえば偏心伝動装置を備える、サーボモータ駆動装置が用いられるのが好ましい。

１０ 絞りプレス
１１ プレスフレーム
１２ コラム
１３ ヘッド
１４ 台座
１５ プランジャ
１６ 運動方向
１７ リニアガイド
１８ 雌型
１９ 縁部
２０ 薄板
２１ キャビティ
２２ プランジャ駆動装置
２３，２４ サーボモータ
２５，２６ 伝動装置
２７，２８ 偏心器
２９，３０ コンロッド
３１ プレステーブル
３２ 走行テーブル
３３ 金型底面プレート
３４ 雄型
３５ 薄板ホルダ
３６ テーブル駆動装置
３７ リニアガイド
３８，３９ 伝動装置
４０，４１ サーボモータ
４２，４３ 偏心器
４４，４５ コンロッド
４６ 支持部材
４７ 受け台
４８ 調節器具
４９ リニアガイド
５０ 群
５１，５２，５３ 開口部
５４，５５ リンクアーム
６０ クランプ装置
６１ クランプボルト
６２ 力生成装置
６３ 油圧シリンダ
６４，６５ 作業室
６６ ピストン
６７ ロック手段
６８ ロック溝
７０，７１ ロックバー
７２ アクチュエータ
７３ 穴
７４ 薄板ホルダクランプ面
７５ レバー
７６ 位置センサ
７６ａ ストッパおよび／または緩衝部材
７７ 制御ユニット
７８ 透過性センサ
７９ スピンドル駆動装置
８０ スピンドル
８１ スピンドルナット
８２ 電動モータ
８３ ブロック装置
８４ ブロック部材
８５ 対応部材
８６ 端面
Ｆ 解放位置
Ｋ 連結位置
Ｎ 面法線
Ｓ 位置センサ信号
Ｚ 引張応力信号

Claims (20)

1. 絞りプレス（１０）であって、
   プレスフレーム（１１）と、
   前記プレスフレーム（１１）でプランジャ駆動装置（２２）により位置調節方向（１６）へ位置調節可能なように支承されたプランジャ（１５）と、
   テーブル（３１）と前記プランジャ（１５）の間に配置され、これから独立して受け台（４７）に支持される薄板ホルダ（３５）と、
   前記テーブル（３１）を前記位置調節方向（１６）に移動させるためにこれと連結されたテーブル駆動装置（３６）とを有する絞りプレス。
2. 絞りプレス（１０）であって、
   プレスフレーム（１１）と、
   前記プレスフレーム（１１）でプランジャ駆動装置（２２）により位置調節方向（１６）へ位置調節可能なように支承されたプランジャ（１５）と、
   薄板ホルダ（３５）を支持するためにセットアップされた受け台（４７）と、
   前記テーブル（３１）を前記位置調節方向（１６）に移動させるためにこれと連結されたテーブル駆動装置（３６）とを有している絞りプレス。
3. 前記プランジャ駆動装置（２２）はブロック位置を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
4. 前記プランジャ（１５）に雌型（１８）が保持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
5. 前記テーブル（３１）に雄型（３４）が保持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
6. 前記テーブル（３１）は一群（５０）の貫通部（５１，５２，５３）を有しており、少なくともいくつかの前記貫通部（５１）を通って延びる支持部材（４６）が設けられており、該支持部材を介して前記薄板ホルダ（３５）が前記受け台（４７）に支持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
7. 前記受け台（４７）は前記プレスフレーム（１１）に定置に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
8. 前記受け台（４７）と前記プランジャ（１５）は相互に対して弾性作用を有するように配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
9. 前記受け台（４７）には薄板保持力を調節するためのアクチュエータ（４８）が付属していることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
10. 前記アクチュエータ（４８）は少なくとも１つのスピンドル駆動装置（７９）を有していることを特徴とする、請求項９に記載の絞りプレス。
11. 前記プランジャ駆動装置（２２）および／または前記テーブル駆動装置（３６）は少なくとも１つの静止位置を有する伝動装置（２５，３８）を有しており、前記静止位置ではその伝動装置出力部から伝動装置入力部に接続されたサーボモータ（２３，２４，４０，４１）への運動伝達が行われないことを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
12. 前記伝動装置（２５，３８）は偏心伝動装置であることを特徴とする、請求項１１に記載の絞りプレス。
13. 前記伝動装置（２５，３８）はトグル伝動装置であることを特徴とする、請求項１１に記載の絞りプレス。
14. 前記プランジャ駆動装置（２２）および／または前記テーブル駆動装置（３６）は反転動作で作動する少なくとも１つのサーボモータ（２３，２４，４０，４１）または電動モータ（８２）をそれぞれ有していることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
15. 前記テーブル駆動装置（３６）は偏心伝動装置を含んでおり、その偏心器（４２）はプレスストロークのときに９０度よりも小さい回転角を通過することを特徴とする、請求項１４に記載の絞りプレス。
16. 前記テーブル駆動装置（３６）および／または前記プランジャ駆動装置（２２）は少なくとも１つのスピンドル駆動装置（７９）を有していることを特徴とする、請求項１４に記載の絞りプレス。
17. 前記テーブル駆動装置（３６）および／または前記プランジャ駆動装置（２２）および／または前記アクチュエータ（４８）は制御装置（７７）を通じて別々に制御されることを特徴とする、請求項１６および／または請求項１０に記載の絞りプレス。
18. 解放位置（Ｆ）と連結位置（Ｋ）の間で切換可能なブロック装置（８３）が存在しており、該ブロック装置は連結位置（Ｋ）のときに前記プランジャ（１５）と前記プレスフレーム（１１）との間の堅固な連結を成立させることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
19. 前記プランジャ（１５）と前記薄板ホルダ（３５）との間で結合を成立させることができるクランプ装置（６０）が存在していることを特徴とする、請求項１または２に記載の絞りプレス。
20. 薄板部品、特にボディ部品を深絞りする方法であって、雌型（１８）を収容するためのプランジャ（１５）および雄型を収容するための駆動されるテーブル（３１）を有する絞りプレス（１０）を備えており、前記プランジャ（１５）と前記テーブル（３１）はそれにより互いに近づくように、および互いに離れるように管理下で移動可能であり、前記プランジャ（１５）には前記金型（１８３４，３５）の開閉および工作物（２０）の絞り縁部のクランプ固定という削減された役割だけが課され、前記テーブル（３１）は前記雄型（３４）の運動によって前記プランジャ（１５）を静止させたまま、かつ前記薄板ホルダ（３５）を静止させたまま絞りストロークを行う方法。
    

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