JP3352456B2 - プレス及び成形装置 - Google Patents

プレス及び成形装置

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JP3352456B2
JP3352456B2 JP16395990A JP16395990A JP3352456B2 JP 3352456 B2 JP3352456 B2 JP 3352456B2 JP 16395990 A JP16395990 A JP 16395990A JP 16395990 A JP16395990 A JP 16395990A JP 3352456 B2 JP3352456 B2 JP 3352456B2
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ヤコバス・ラムバータス・ファン・マークステーン
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マシーネファブリーク・ウィラ・ベスローテン・フェンノートシャップ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/007Means for maintaining the press table, the press platen or the press ram against tilting or deflection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0272Deflection compensating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/30Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by the pull of chains or ropes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/04Frames; Guides
    • B30B15/041Guides

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、曲げ加工プレスや深絞りプレスのようなプ
レスに関するもので、往復動作手段によって相互に往復
動作することができる下部ヨークと上部ヨークとを有す
るプレスフレームを備え、上記下部ヨークと上部ヨーク
がそれぞれ協働する工具を備え、ヨークとその工具との
間に少なくとも一対のウェッジを備えた成形手段が配設
されたものである。
【0002】
【従来の技術およびその課題】
このようなプレスは既に知られており、このプレスに
は、成形材料だけでなく様々なプレス部材においてプレ
スまたは曲げの際中に生じるひずみを補正するために、
成形装置が設けてある。
【0003】 EP−A−67.766に、成形手段をプレスの全長に広がる
一対のウェッジで構成したプレスが記載されている。頂
部ウェッジには、歯車を介して全て相互に連結されかつ
チェーンで調整モータに連結された多数のボルトが長手
方向に沿って設けてある。長手方向に沿った頂部ウェッ
ジの横移動の変化は、ボルト相互の間隔差、又はボルト
に対する歯車の歯数差によって可能となっている。
【0004】 EP−A−330.258に、一対のウェッジをプレスの長手
方向に相互に滑動可能としたプレスが記載されている。
ウェッジ対の全体の高さを減少させるために、各ウェッ
ジを二つの相互に連結されたウェッジ部分として具体化
し、そのウェッジ表面が他方のウェッジに不連続的に接
続されている。
【0005】 変形の原因は様々で、 a)プレスまたは曲げの際中に、荷重が加わることによ
ってプレスがたわむ。このたわみ曲線は計算できるが、
荷重条件によって変化する。荷重が集中すると、例えば
油圧シリンダなどの往復手段の支点を走る荷重と違った
形になる。荷重が支持点を越えて横に広がったり、また
はプレスが偏心して載荷されると、極めて大きい変形が
生じる。 b)底部ヨークと頂部ヨークおよびその工具が直線的な
ずれを有すると、その結果がプレスされまたは曲げられ
た製品に認められる。 c)一般的に使用される工具は極端なコストの増加によ
ってのみ解消され得る寸法上のばらつきを有し、 d)摩耗によって、使用した工具には局部的な寸法のば
らつき生じ、 e)使用したすなわち処理された材料は完全な均質では
ない(僅かな寸法のばらつきを有する)ことから、材料
の厚さが一定せず、応力が不均一に分布しており、とり
わけ転造物では局部的にひずみ特性が変化することが生
じる。
【0006】 これら変形の大部分は予測できるが、その他の変形は
プレスの長期の使用中に又は異なる材料を処理する場合
に変化し又は現れる。したがって、光学的にかつ正確に
調整できる成形手段が必要とされる。この調整は、ヨー
クの長さ方向に沿って至る所で独立に為し得るものであ
ることが好ましい。
【0007】 また、成形手段は出来るだけ簡単な形状及び構成であ
ることが望ましい。
【0008】
【課題を解決するための手段及び効果】
本発明は、上述の要求を満足させることを目的とする
もので、往復動手段と共に相互に往復動可能な下部ヨー
クと上部ヨークとを有するプレスフレームを備えた曲げ
プレスおよび深絞りプレスなどのプレスであって、上記
下部ヨークと上部ヨークがそれぞれ協働する工具を有
し、上記ヨークと工具との間に少なくとも一つのウェッ
ジ対を有する成形手段を配設したプレスにおいて、上記
成形手段が、上記ヨークと工具との間に、ヨークの長さ
方向に分布して置かれた複数のウェッジ対を有し、上記
ウェッジ対にそれぞれ、ウェッジ対における2つのウェ
ッジの相互の位置を調整する作動可能な調整手段を設け
たプレスを提供するものである。
【0009】 本発明に係るプレスは、曲げプレスや深絞りプレスの
ように、板状の材料の二次元または三次元成形を行う種
々のプレスをも含むものである。また、上記プレスは、
上記ウェッジ対における2つのウェッジの相互の位置を
規制するためのストッパと、上記複数のウェッジ対の位
置を調整する前に上記ストッパを解放して上記調整手段
が上記ウェッジ対における2つのウェッジの相互の位置
を調整できるようにする解放手段とを有する。この場
合、調整手段である調整モータは、解放手段によりウェ
ッジが解放されている場合、これらのウェッジにかかる
荷重が最も低いので、低パワーとすることができる。
【0010】 最初の好適な実施例では、解放手段が、ウェッジ対の
上に置かれたカバープレートを上昇させる昇降手段を備
えている。この形態では、調整中、原則として上部の滑
動可能なウェッジを駆動する調整モータには僅かな荷重
がかかるだけである。
【0011】 第2の好適な実施例によれば、解放手段が、ストッパ
により規制されるウェッジをストッパから解放する解放
ストリップを備えている。この形態では、解放手段によ
り滑動可能なウェッジがストッパと非接触に保たれる。
また、調整手段を用いた調整後に、滑動可能なウェッジ
は再びストッパに当接させられる。したがって、調整手
段である調整モータはそのストッパを移動させるだけで
よい。滑動可能なウェッジの再設定は、ばね手段によっ
て構成される。
【0012】 調整手段が十分なパワーを有するか、または成形手段
が十分なパワーを有するか、若しくは成形手段が上部ヨ
ークとそれに支持された工具との間に位置していれば、
解放手段の使用は省略することができるのは明らかであ
る。
【0013】 ウェッジ対の傾斜した接触面に実質上延びる調整手段
のスピンドルにストッパを配設すれば、ウェッジ対およ
び調整手段の最善の構成が得られる。この場合、スピン
ドルは適正にガイドされ、相互に及ぼす力が最小にな
る。例えばウェッジのウェッジ表面に調整モータのキャ
ビティを設けるなど、調整モータを有する調整手段がウ
ェッジ対に収容されていれば、非常にコンパクトなウェ
ッジ対が得られる。
【0014】 互いに接するウェッジ面の傾斜角を大きくするために
は、自己ブレーキ効果を失うことなく、ウェッジ対のウ
ェッジ面に互いにぴったりと接触するリブを設けるとよ
い。この形態では、リブのエッジが他方のリブのエッジ
に寄り掛かり、協働するウェッジが相互にぴったりと接
触し、大きな摩擦角が生じるからである。
【0015】 平面方向(例えば深絞りプレスの場合)だけでなくラ
イン方向(例えば曲げプレスの場合)にウェッジ対を多
数使用し、プレス中に生じる変形を光学的に補正すべく
それぞれのウェッジ対を選択的に調整できるように、各
ウェッジ対の調整手段、すなわち調整モータ、を中央処
理部/操作ユニットに接続するのが好ましい。また、各
ウェッジ対の成形特性は予め知られており、またその後
生じる変形は上記中央処理部/操作ユニットを用いて容
易に測定し補正することができるので、ウェッジは、例
えば繊維補強されたプラスチックなどの安価な材料で作
ることができる。
【0016】 最後に、本発明は、上記発明に係る相互に分離された
複数のウェッジ対を有する曲線成形装置にも関連してい
る。
【0017】
【実施例】
本発明に係るプレス及び成形手段の具体例を添付図面
を参照して以下に説明する。
【0018】 第1図は、下部ヨーク3を支持し、その上に上部ヨー
ク4を支持したプレスフレーム2を有する本発明の曲げ
プレス1を示す。上部ヨーク4は、油圧シリンダ5と6
を用いて下部ヨーク3に対して相対的に往復移動可能と
してある。
【0019】 上部ヨーク4には、通常の方法によって上部ヨーク4
に固定された曲げ工具7が設けてある。
【0020】 下部ヨーク3には、曲げ工具としての曲げビーム10を
上に置かれたカバープレート9で覆われた溝状のテーブ
ル8が設けてある。
【0021】 成形手段11は、溝状テーブル8の中に配置されてい
る。成形手段は、本実施例では解放手段15によってテー
ブル8の縦方向に分離されたウェッジ13と14とからなる
一連(例えば20組)のウェッジ対12を備えている。
【0022】 第2図は深絞りプレス16を示し、第1図に示す曲げプ
レス1の構成要素に対応した各構成要素は、同一の参照
番号で示されている。本実施例では、テーブル8には、
表面に沿って一又は二方向に分布して広がる複数のウェ
ッジ対12を備えた成形手段11が設けてある。それぞれの
ウェッジ対12は、他のウェッジ対12から独立して調節可
能としてある。
【0023】 第3図は本発明に係る成形手段11を更に詳細に示す。
成形手段は、相互に傾斜したウェッジ面17で相互に接触
して接触面18を形造るウェッジ13と14を備えたウェッジ
対12を有する。底部ウェッジ13は固定され、上部ウェッ
ジ14は、スタッド22と共にナット(ストッパ)21がねじ
止めされたスクリュウスピンドル(ねじ軸)20を駆動す
る、例えばステッピングモータまたは直流モータなどの
調整モータ19を備えた調整手段によって、ウェッジ13に
対して接触面18の傾斜方向に調整できるようにしてあ
る。
【0024】 ウェッジ13と14に、ステッピングモータ19,スクリュ
ウスピンドル20及びスタッド22を有するナット21に適合
する形状のキャビティ23を設け、ウェッジ対12にステッ
ピングモータ19が収容してあり、ナット21は回転できな
い状態としてある。
【0025】 調整に優先して複数の解放手段24が駆動されるので、
ステッピングモータ19は非常に簡単で且つ低パワーのス
テッピングモータ(例えば四相モータ、電気制御、1.75
ワット)とすることができる。これら解放手段24は、カ
バープレート9を上昇させる昇降部材25を備えている。
また、ウェッジ14は接触面18の上に自重で実質上静止す
る。長さ150mmに対して調整高さは10mmで、調整路の長
さは50mmとしてあるので、スクリュウスピンドルピッチ
を2mmとすれば、調整時間は例えば2〜3秒の短時間で
済む。
【0026】 それぞれのステッピングモータ19と解放手段24を駆動
する信号は、底部ウェッジ13の底部28に設けた溝27を通
る電線26を経由して供給され、さらに中央処理部と操作
ユニット29に供給される。これにより、所定の調整高さ
を得るために、任意の方向に独立してそれぞれのウェッ
ジ対を調整することができる。
【0027】 第4図は他の形態の実施例を示す。この実施例におい
て、成形手段11は、モータ32によって往復滑動する止め
部30を有する解放ストリップ(解放手段)31を備えてい
る。この止め部30を上部ウェッジ14に係合すると、この
上部ウェッジ14は、各ステッピングモータ19のスクリュ
ウスピンドル20にねじ止めされているストッパ(ナッ
ト)21から、ばね手段33のスプリングバイアスに逆らっ
て解除させることができる。この形態では、ナット21は
ナット通路34の中を極めて小さな力で所望の位置に調整
することができ、解放ストリップ31を左側に滑動させる
ことにより、スプンリングの力によって、ウェッジ14を
所定かつ所望の位置にセットされているストッパ21に衝
突するまで移動することができる。同様に、位置情報と
各ステッピングモータ19の動力情報が情報電線26を介し
て中央処理部と操作ユニット29に送られる。
【0028】 なお、協働するウェッジ13と14に自己ブレーキがかか
るように、接触面18は傾斜している。第6図に示すよう
に、ウェッジ表面17にそれぞれ他方のエッジ部を留める
リブ34と35を傾斜方向に設け、それにより著しく接触面
を増加させることによって、調整高さを大きくするため
に接触面を大きく傾斜させることもできる。本発明に係
る解放手段を使用すれば、ウェッジ13と14に例えばグラ
スファイバで補強されたプラスチックを使用することが
できる。そのプラスチックには例えばDF−1008が適当で
ある。なぜならば、このプラスチックは、例えば165MPa
の圧力、これはウェッジ一対当たり約60トンに相当する
圧力、に耐え得るからである。
【0029】 なお、図3に示す実施形態の解放手段24に関して言え
ば、昇降要素として、機械(復元力)、又は空気、水力
若しくは電気力により駆動される昇降手段を使用するこ
とができる。
【0030】 また、中央処理部と操作ユニット29について言えば、
調整ウェッジ対がステッピングモータ19で個々に所望の
方向に調整される前に、解放手段が駆動される。
【0031】 その他、本発明に係るプレス1又は16には、プレス操
作の結果が観察できるように、(レーザ)センサを設け
ることができる。例えば、曲げ加工の場合、軸方向のセ
ンサ36と検出器37で成形物の捩りを決定することができ
るし、プレス1の長さ方向に配設された検出器39を有す
る多数の横方向センサ38で曲げ角度を決定することがで
きる。観測された変形は検知され、処理ユニット29で処
理されたのち、これら観察された変形を補正するため
に、一又は複数のウェッジ対を調整して成形装置が調整
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 曲げプレス斜視図
【図2】 深絞りプレス斜視図
【図3】 図1における細部IIIの一部切欠斜視図
【図4】 本発明に係る成形手段の他の実施形態を示す
縦断面図
【図5】 図4のV−V線断面図
【図6】 図3の細部VI変形例を示す図
【符号の説明】
1……曲げプレス、2……プレスフレーム、3……下部
ヨーク、4……上部ヨーク、7……曲げ工具、8……テ
ーブル、9……カバープレート、10……曲げビーム(曲
げ工具)、11……成形手段、12……ウェッジ対、13,14
……ウェッジ、19……調整モータ(ステッピングモー
タ)、20……スクリュウスピンドル、24……解放手段、
29……中央処理部/操作ユニット、30……止め部、31…
…解放ストリップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤコバス・ラムバータス・ファン・マー クステーン オランダ国 シタト デルデン ヘーエ ヌ エヌエル‐7491、フォルトモルエン 10番 (56)参考文献 特開 昭62−6719(JP,A) 実開 昭49−62273(JP,U) 特公 平4−62810(JP,B2) 特公 昭52−23905(JP,B2) 実公 昭60−16423(JP,Y2)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】往復動手段と共に相互に往復動可能な下部
    ヨークと上部ヨークとを有するプレスフレームを備えた
    曲げプレスおよび深絞りプレスなどのプレスであって、 上記下部ヨークと上部ヨークがそれぞれ協働する工具を
    有し、 上記下部ヨークと工具との間に、傾斜面を介して接触す
    る2つのウェッジからなる少なくとも一つのウェッジ対
    を有する成形手段を配設したプレスにおいて、 上記成形手段が、上記下部ヨークと工具との間に、ヨー
    クの長さ方向に分布して置かれた複数のウェッジ対を有
    し、 上記ウェッジ対にそれぞれ、ウェッジ対における2つの
    ウェッジの相互の位置を調整する作動可能な調整手段を
    設け、 上記調整手段は、ウェッジ対における2つのウェッジの
    相互の位置を規制するためのストッパと、上記ストッパ
    を移動させるための駆動手段とを有し、 上記プレスはさらに、上記複数のウェッジ対の上に配置
    されたカバープレートと、上記カバープレートを上昇さ
    せる解放手段を有し、 上記解放手段によりカバープレートを上昇させた後、上
    記駆動手段が上記ストッパを移動させて上記2つのウェ
    ッジの相互の位置を調整できるようにしたことを特徴と
    するプレス。
  2. 【請求項2】往復動手段と共に相互に往復動可能な下部
    ヨークと上部ヨークとを有するプレスフレームを備えた
    曲げプレスおよび深絞りプレスなどのプレスであって、 上記下部ヨークと上部ヨークがそれぞれ協働する工具を
    有し、 上記下部ヨークと工具との間に、傾斜面を介して接触す
    る2つのウェッジからなる少なくとも一つのウェッジ対
    を有する成形手段を配設したプレスにおいて、 上記成形手段が、上記下部ヨークと工具との間に、ヨー
    クの長さ方向に分布して置かれた複数のウェッジ対を有
    し、 上記ウェッジ対にそれぞれ、ウェッジ対における2つの
    ウェッジの相互の位置を調整する作動可能な調整手段を
    設け、 上記調整手段は、ウェッジ対における2つのウェッジの
    相互の位置を規制するためのストッパと、上記ストッパ
    を移動させるための駆動手段と、上記ストッパに向けて
    上記ウェッジ対の一方のウェッジを付勢するスプリング
    とを有し、 上記プレスはさらに、上記複数のウェッジ対の上に配置
    されたカバープレートと、上記スプリングの付勢力に対
    抗して上記ウェッジ対における一方のウェッジをストッ
    パから離れる方向に移動させる解放手段とを有し、 上記解放手段により上記一方のウェッジをストッパから
    離れる方向に移動させた後、上記駆動手段が上記ストッ
    パを移動させて上記2つのウェッジの相互の位置を調整
    できるようにしたことを特徴とするプレス。
  3. 【請求項3】上記駆動手段が、モータと、ウェッジ対の
    傾斜した接触面に沿って伸びると共に上記モータに連結
    されたねじ付きスピンドルとを有し、 上記ストッパがナットであり、 上記ナットは、上記スピンドルに螺合させられると共に
    上記ウェッジ対の他方のウェッジに回転できない状態で
    支持されており、上記モータの駆動に基づいて上記スピ
    ンドルに沿って移動するようにしてあることを特徴とす
    る請求項1又は請求項2のいずれか一に記載のプレス。
  4. 【請求項4】上記解放手段が、上記複数のウェッジ対の
    上に設けられ、各ウェッジ対の一方のウェッジとそれぞ
    れ係合する止め部を備えた解放ストリップと、上記解放
    ストリップを移動させるモータとを有し、 上記モータの駆動に基づいて上記解放ストリップを移動
    させることで、上記止め部を上記ウェッジ対の一方のウ
    ェッジに係合させて該ウェッジを上記ストッパから離
    し、上記スプリングの付勢力に対抗して上記ストッパを
    上記ウェッジ対の一方のウェッジから開放するようにし
    たことを特徴とする請求項2又は3のいずれか一に記載
    のプレス。
  5. 【請求項5】上記調整手段が調整モータを有し、該調整
    モータがウェッジ対に収容されていることを特徴とする
    請求項1から4のいずれか一に記載のプレス。
  6. 【請求項6】上記ウェッジ対のウェッジ面に、調整モー
    タのキャビティが存在することを特徴とする請求項5に
    記載のプレス。
  7. 【請求項7】上記ウェッジ対のウェッジ面に互いにぴっ
    たりと接触するリブを設けたことを特徴とする請求項1
    から6のいずれか一に記載のプレス。
  8. 【請求項8】上記調整手段が中央処理部/操作ユニット
    に接続されていることを特徴とする請求項1から7のい
    ずれか一に記載のプレス。
  9. 【請求項9】上記ウェッジ対が独自に調整できるように
    中央処理部/操作ユニットに接続されていることを特徴
    とする請求項8に記載のプレス。
  10. 【請求項10】製作された製品上でのプレス作用の結果
    を記録するセンサ手段が上記中央処理部/操作ユニット
    に接続されていることを特徴とする請求項8または9の
    いずれか一に記載のプレス。
  11. 【請求項11】請求項1から10のいずれか一に記載され
    たプレスを有する成形装置。
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