JP4076342B2 - 少なくとも１つの曲げステーション並びに少なくとも１つの接合装置を有する、工作物特に金属薄板の加工機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物特に金属薄板を加工する機械であって、工作物を曲げるための少なくとも１つの曲げ工具を備えた少なくとも１つの曲げステーション並びに工作物を曲げ工具に対して位置決めするための少なくとも１つの位置決め装置を有し、その際曲げステーションの位置決め装置は工作物のための少なくとも１つの位置決めストッパを有しており、この位置決めストッパは走行駆動部によって制御されて走行可能であって、機械が、工作物の少なくとも１つの接合作業を行うための少なくとも１つの接合装置を有している形式のものに関する。
【０００３】
【従来の技術】
このような特徴を備えた機械は EP-A-0 650 782 に記載されている。この公知の機械は純粋な曲げ機械である。
【０００４】
現在の製作経過において、工作物にはしばしばその形式において異なった加工が行われる。例えば金属薄板は現在のフレキシブルな製作において、例えば先ず曲げられかつ次いで接合作業を受ける。この両方の加工形式を行うことのできる機械は JP-A-02274316 に開示されている。この機械は、曲げ上工具及び曲げ下工具より成る曲げ工具並びに機械フレームに沿って駆動されて可動の溶接ヘッドを有している。溶接ヘッドによって、機械の曲げ上工具と曲げ下工具との間に締め付けられている工作物に溶接作業を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
工作物、特に金属薄板に、曲げ作業も、接合作業も行うことのできる構造的に最適化された機械を作ることが、上位概念を形成する背景技術から出発して、本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば請求項１に記載した特徴に従って、接合装置が曲げステーションの位置決めストッパの走行駆動部によって制御されて１つの作業位置に、かつ／又は少なくとも１つの接合作業を行っている場合に工作物に対して相対的に走行可能であることによって解決される。
【０００７】
本発明の実施態様によれば、前記曲げ工具は曲げ上工具並びに曲げ下工具を有しており、該曲げ上工具は制御されて昇降可能な上工具支持体によって、工作物を曲げながら、前記曲げ下工具に対して相対的に可動であって、曲げステーションに隣接して配置された接合ステーションに、前記接合装置が設けられており、該接合装置に、接合作業を行う際に工作物を固定するための工作物保持装置が設けられており、接合ステーションの工作物保持装置は曲げステーションの上工具支持体によって昇降可能な少なくとも１つの工作物保持体を有しており、この工作物保持体によって工作物が接合作業を行う際に対応受けに支えられることができかつこれによって固定可能である。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１によれば前述の走行駆動部が、請求項２によれば前述の上工具支持体が、工作物の曲げの際のまた接合作業を行う際の、機能を引き受ける。曲げステーションの走行駆動部を制御するため及び又は上工具支持体を制御するために設けられている制御装置は接合の際にも利用することができる。したがって本発明による機械の場合には、正確な位置決め若しくは接合作業を行うために必要な接合装置も昇降可能な工作物保持体の、そうでない場合に必要な構造的にかつ制御技術的に高価な手段が不要になる。請求項１の接合装置は別個の接合ステーションにおいて、あるいは当該の曲げステーションにおいて運転することができる。後者の場合には、曲げステーションの曲げ工具は相応する構成で、例えば接合作業において工作物を固定するために使用することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の有利な実施態様は次の通りである。
曲げステーションの上工具支持体が曲げステーションを超えて接合ステーションまで延びており、かつ接合ステーションの昇降可能な工作物保持体が上工具支持体に取り付けられている。
接合ステーションの昇降可能な工作物保持体が上工具支持体に交換可能に保持されている。
工作物保持体が少なくとも部分的に、金属薄板から製作されたアングル成形体として構成されている。
曲げステーションの曲げ下工具が機械テーブル上に支承されており、かつ機械テーブルが曲げステーションを超えて接合ステーションまで延びていて、そこで昇降可能な工作物保持体によって工作物を支えるための対応受けを形成している。
接合ステーションに工作物のための少なくとも１つの位置決め装置が設けられている。
工作物を曲げステーションから接合ステーションまで、かつ／又は逆に移すために、ロボットが設けられている。
曲げステーションが、工作物を曲げ工具に対して位置決めするための少なくとも１つの位置決め装置を有しており、この位置決め装置は工作物のための走行駆動部によって制御されて走行可能な少なくとも１つの位置決めストッパを有しており、かつ接合ステーションの接合装置が曲げステーションの位置決めストッパの走行駆動部によって１つの作業位置に、かつ／又は少なくとも１つの接合作業を行う際に工作物に対して相対的に走行可能である。
接合装置が位置決めストッパと連結されて走行可能である。
位置決めストッパが、走行駆動部によって制御されて走行可能な少なくとも１つのストッパ支持体に配置されており、かつ接合装置がストッパ支持体と連結されて走行可能である。
接合装置が制御されて位置決めストッパにかつ／又はストッパ支持体に連結可能であり、かつ／又は位置決めストッパからかつ／又はストッパ支持体から遮断可能である。
接合装置が位置決めストッパとかつ又はストッパ支持体と永久的に結合されている。
接合装置が位置決めストッパにかつ又はストッパ支持体に置換可能に取り付けられている。
接合装置として、溶接装置が設けられている。
溶接装置として、レーザ溶接装置が設けられている。
レーザ溶接装置が少なくとも１つの可とう性の導光ケーブルを介してレーザ発生器と接続されている。
【００１０】
曲げステーションの上工具支持体が曲げステーションを超えて接合ステーションまで延びており、かつ接合ステーションの昇降可能な工作物保持体が上工具支持体に取り付けられていれば曲げステーションの上工具支持体は接合ステーションの昇降可能な工作物保持体の取り付けに利用される。
【００１１】
接合ステーションの昇降可能な工作物保持体が上工具支持体に交換可能に保持されていれば、本発明による機械の上工具支持体に取り付けられた工作物保持体の例えば摩滅及び損傷による簡単な交換並びに全体の配置を種々の加工条件に適合させることを可能にする。
【００１２】
工作物保持体が少なくとも部分的に、金属薄板から製作されたアングル成形体として構成されていれば、工作物保持体は、簡単な構造的な構成によって優れており、したがって例えば当該の機械の運転者自身によっても製作することができる。
【００１３】
曲げステーションの曲げ下工具が機械テーブル上に支承されており、かつ機械テーブルが曲げステーションを超えて接合ステーションまで延びていて、そこで昇降可能な工作物保持体によって工作物を支えるための対応受けを形成していれば、前述の機械テーブルは曲げステーションにも、接合ステーションにも所属の機能を引き受ける。
【００１４】
接合ステーションに工作物のための少なくとも１つの位置決め装置が設けられていれば、加工すべき工作物は接合箇所において加工に必要な形式で整向することができる。
【００１５】
本発明の意味において、加工すべき工作物の曲げステーションから接合ステーションへの及び又は逆の移しは手によって行うことができる。本発明によれば、好ましくはこの目的にために、少なくとも１つのロボットが使用される。合目的性の理由から、接合作業は曲げ工作物加工の多数の場合に、経過の後に接続されている。独立請求項１について前述した構造上及び制御技術的な利点は、曲げステーションが、工作物を曲げ工具に対して位置決めするための少なくとも１つの位置決め装置を有しており、この位置決め装置は工作物のための走行駆動部によって制御されて走行可能な少なくとも１つの位置決めストッパを有しており、かつ接合ステーションの接合装置が曲げステーションの位置決めストッパの走行駆動部によって１つの作業位置に、かつ／又は少なくとも１つの接合作業を行う際に工作物に対して相対的に走行可能である構造形式の場合にも当てはまる。
【００１６】
接合装置が位置決めストッパと連結されて走行可能であり、また位置決めストッパが、走行駆動部によって制御されて走行可能な少なくとも１つのストッパ支持体に配置されており、かつ接合装置がストッパ支持体と連結されて走行可能である構成に基づき、本発明の展開では、一面では接合装置の、かつ他面では位置決めストッパ及び又はストッパ支持体の運動連結が実現される。この場合、接合装置は直接に位置決めストッパに、あるいはストッパ支持体に取り付けることもできる。例えば接合装置を備えた位置決めストッパは相応する構造的な構成で接合装置にもかかわらず、それに考えられている曲げるべき工作物の調節の機能を満たすことができる。合目的的にはこの場合、接合装置は位置決めストッパにこれに対して相対的に可動に支承しておくことができる。この場合には、接合装置を、それが必要でない限り、位置決めストッパにおいて工作物の接触しないパーキング位置に走行させ、そこで位置決めストッパによる工作物調接を阻止しないようにすることが可能である。相応する措置は、接合装置が直接にストッパ支持体に配置されている場合にも、講じることができる。
【００１７】
接合装置が制御されて位置決めストッパにかつ／又はストッパ支持体に連結可能であり、かつ／又は位置決めストッパからかつ／又はストッパ支持体から遮断可能であることによって、曲げステーション及び接合装置の位置決めストッパ若しくはストッパ支持体の間の結合を必要に応じて生ぜしめあるいは解離することを可能にする。接合装置が１回あるいは複数の接合過程において必要でない場合には、接合装置は例えば加工を位置決めストッパにより、かつ又はストッパ支持体により行うことによって、遮断しておくことができる。特に、接合装置が長時間にわたって使用されない場合には、接合装置は位置決めストッパ若しくはストッパ支持体から遮断する前に、パーキング位置に走行させることができる。このパーキング位置から接合装置は必要に応じて位置決めストッパによって及び又はストッパ支持体によって再び使用するこができる。
【００１８】
前述の必要に応じた接合装置及び位置決めストッパ若しくはストッパ支持体の連結の代替策によれば、接合装置が位置決めストッパとかつ又はストッパ支持体と永久的に結合されている。
【００１９】
接合装置が位置決めストッパにかつ又はストッパ支持体に置換可能に取り付けられていることによって、本発明による機械の種々の加工状況への調和手段が得られる。
【００２０】
多数の用途においては、工作物における接合作業として溶接作業が行われる。このことを背景にして、本発明による機械においては、接合装置として、溶接装置が設けられ、溶接装置として、レーザ溶接装置が設けられており、レーザ溶接装置が少なくとも１つの可とう性の導光ケーブルを介してレーザ発生器と接続されている。補足的にあるいは代替的に、しかし、別の接合装置を使用することもできる。例えばこの関連でリベット結合あるいはねじ結合を挙げておくことができる。
【００２１】
【実施例】
以下においては、本発明を図面に例示した実施例によって詳細に説明する。
【００２２】
図１によれば、金属薄板加工用の機械１は剛性の機械フレーム２を有しており、この機械フレームにプレスビーム３が昇降可能に案内されている。プレスビーム３を駆動するために、従来の、やはり機械フレーム２に支承されている液力式のプレスビーム駆動部４が役立つ。
【００２３】
プレスビーム３と向き合って、機械フレーム２は機械テーブル５として構成されている。その機械テーブル５の側の端部において、プレスビーム３は図１の図平面に対して垂直に延びているバックテーパを付けられた縦溝の形の受容部６を備えている。
【００２４】
やはり図１の図平面に対して垂直に、機械１に曲げステーション７並びに接合ステーション８が互いに隣接している。この場合曲げステーション７は図１の観察者に向いた側に位置している。
【００２５】
曲げステーション７の範囲において、プレスビーム３の受容部６内に曲げ上工具として役立つ曲げプランジャ９が挿入されている。したがってプレスビーム３は上工具支持体として役立つ。接合ステーション８の範囲において、プレスビーム３の受容部６内に工作物保持装置１０の工作物保持体３５が固定されている。プレスビーム３の全長にわたって、図１の図平面に対して垂直にＶ形の縦溝を有するマトリックス１１が延びている。マトリックス１１は曲げステーション７において曲げ下工具として利用され、曲げプランジャ９と一緒に、曲げステーション７の曲げ工具を形成している。接合ステーション８の範囲において、マトリックス１１に工作物支持体１２が取り付けられており、これは工作物保持体２５と一緒に工作物保持装置１０を形成している。
【００２６】
プレスビーム３及び機械テーブル５の、機械１の操作側とは逆の側に、後方ストッパ系１３の形に位置決め装置が設けられている。これは、走行駆動部としてモータによる駆動ユニット１４を有しており、これはストッパ台車１５に取り付けられている。ストッパ台車１５自体はストッパ往復台１６を案内し、このストッパ往復台自体は支持レール１７として構成されたストッパ支持体を支承している。支持レール１７には、曲げステーション７の範囲内に２つの位置決めストッパ１８が取り付けられている。接合ステーション８の範囲において、支持レール１７は２つのレーザ溶接ヘッド２０の形の接合装置のための２つの保持アーム１９を有している。これらのレーザ溶接ヘッドは可とう性の導光ケーブル２１を介してレーザ発生器２２に接続されている。位置決めストッパ１８及び保持アーム１９は図示の実施例では構造が同じである。図示の状態とは代替的に、一面では位置決めストッパ１８及び他面では保持アーム１９は別個の、駆動ユニット１４により共通に駆動されるストッパ台車に取り付けておくことができる。
【００２７】
駆動ユニット１４によって、ストッパ台車１５は図１において二重矢印２３によって示されているｘ方向で、機械フレーム２に対して相対的に走行可能である。同様に駆動ユニット１４によって駆動されて、ストッパ往復台１６はストッパ台車１５において鉛直のｒ方向（図１の二重矢印２４）に走行可能である。これに相応して、駆動ユニット１４によって、ストッパ往復台１６に固定されている支持レール１７並びに位置決めストッパ１８及びレーザ溶接ヘッド２０はｘ方向並びにｒ方向によって規定された平面内で可動である。支持レール１７の図１の図平面に対して垂直の方向（図２のｚ方向／二重矢印２５）の運動可能性は図示の実施例では存在していないが、しかしこの方向でしゅう動可能に支持レール１７をストッパ往復台１６に支承しておくことによって実現可能である。ｚ方向では曲げステーション７の位置決めストッパ１８並びに接合ステーション８のレーザ溶接ヘッド２０のための保持アーム１９は手動で変位させることができる。この場合位置決めストッパ１８並びに保持アーム１９は詳細には図示していない係止装置によってｚ方向でその都度占めている位置において支持レール１７に係止することができる。
【００２８】
機械１のすべての機能、特にプレスビーム駆動部４、液力式の駆動ユニット１４並びにレーザ溶接ヘッド２０若しくはレーザ発生器２２はプログラミング可能なコンピュータ制御部２６によって制御される。
【００２９】
機械１によって金属薄板２７の行われる加工を図２〜４によって説明する。
【００３０】
金属薄板が機械１の曲げステーション７に供給された状態において、金属薄板２７は図２において破線で示されている。したがって金属薄板２７は既に連結板２９の設置によって傾斜せしめられている。その一方の縦端部において連結板２９は金属薄板２７の平らな縁から間隔をおいている。金属薄板２７のこの平らな縁が曲げステーション７において所定の経過の曲げ線２８並びに規定された曲げ角度をもって曲げられ、若しくは傾斜せしめられる。この目的のために、まず位置決めストッパ１８が駆動ユニット１４によって曲げ線２８の所望の経過に相応する位置に走行せしめられる。この位置決めストッパ１８の走行は、位置決めストッパ１８を支承している支持レール１７の、コンピュータ制御部２６によって制御される相応する走行によって行われる。操作員により次いで金属薄板２７が曲げステーション７のマトリックス１１上に置かれ、位置決めストッパ１８に向かって押しずらされる。次いで曲げプランジャ９がプレスビーム３の相応する移動によってマトリックス１１のＶ形の溝内に下降せしめられる。マトリックス１１のおける曲げプランジャ９の押し込み深さはこの場合曲げられる金属薄板２７の曲げ角度の所望の大きさによって決定され、コンピュータ制御部２６内でインプットされている。曲げプランジャ９が戻り行程を行った後に、図２において実線で示した曲げられた金属薄板２７を操作員が機械１の曲げステーション７から取り出すことができる。金属薄板２７のそれまで平らであった縁は今や、端面側で連結板２９に接触する位置に曲げられている。全体として金属薄板２７が今や金属薄板フード３６に成形されている。これは図２において実践で示されており、この場合見やすくするために透明に示されている。
【００３１】
金属薄板フード３６は今や操作員により機械１の接合ステーション８にもたらされる。代替的にこの目的のために図示していない操作側に配置されたロボットを使用することができる。接合ステーション８においてはレーザ溶接ヘッド２０が保持アーム１９を介して支持レール１７に取り付けられている。レーザ溶接ヘッド２０はこの場合図３に示した位置を占め、この位置はｘ方向及びｒ方向及びｚ方向で規定されている。図面を見やすくするために、図３においては、それに取り付けられた工作物保持体３５を有するプレスビーム３は示されていない。
【００３２】
金属薄板フード３６は図３の整向をもって機械１の接合ステーション８内に挿入される。金属薄板フードはこの場合前もって曲げステーション７内で金属薄板２７の上方に曲げられた縁をもって、マトリックス１１の取り付けられた工作物支持体１２上に位置している。連結板２９は側方を鉛直方向に延びている。工作物支持体１２の、操作員に面した前方の縁は位置決めストッパを形成し、かつ工作物支持体１２はこれにより金属薄板フード３６のための位置決め装置を形成する。
【００３３】
金属薄板フード３６が工作物支持体１２上でその目標位置に配置された後に、持ち上げられているプレスビーム３はそれに取り付けられている工作物保持体３５と一緒にコンピュータ制御部２６によって制御されて、下降せしめられる。工作物保持体３５は金属薄板から製作されたアングル成形体３０並びにベース板３１を有しており、このベース板とアングル成形体３０がねじ結合されている。ベース板３１において工作物保持体３５は相応して構成された板縁をもて交換可能にプレスビーム３の受容部６内に挿入されている。下方の終端位置に走行せしめられた工作物保持体３５はアングル成形体３０の脚部端部をもって金属薄板フード３６を負荷し、これによって金属薄板フード３６をそれと工作物支持体１２との間で締め付け固定する。工作物保持体３５のアングル成形体３０の脚部はこの場合連結板２９の縁３２と前もって上方に曲げられている金属薄板２７の縁との間に配置されている。全体として図４に示した状態が生ずる。この図では、図面を見やすくするために、接合ステーション８に配置されているレーザ溶接ヘッド２０の図示は行っていない。
【００３４】
金属薄板フード３６が工作物保持装置１０によって固定された後に、レーザ溶接ヘッド２０が、コンピュータ制御部２６によって制御され駆動ユニット１４によって生ぜしめられる相応するｘ方向での支持レール１７の走行によって縁３２の外面に沿って動かされる。レーザ溶接ヘッド２０がその図３に示した最初の位置から出発してそれに面した縁３２の端部に達すると直ちに、レーザ溶接ヘッドはコンピュータ制御部２６によって作動接続される。レーザ溶接ヘッド２０は、縁３２の操作側の端部に達するまで、運転状態にとどまり、次いで、レーザ溶接ヘッド２０はコンピュータ制御されて機能外におかれる。金属薄板フード３６に沿ったその経路上で、レーザ溶接ヘッド２０は連結板２９と前もって上方に曲げられた金属薄板２７の縁との間に溶接継ぎ目を形成する。金属薄板フード３６の側壁はこの溶接継ぎ目において互いに結合されている。
【００３５】
前述の例の場合、レーザ溶接ヘッド２０は曲げステーション７における位置決めストッパ１８の調節で既にｚ方向並びにｒ方向でその目標位置に整向されているので、前述の溶接継ぎ目を製作するためには、レーザ溶接ヘッド２０をさらにｘ方向で走行させる必要がある。他の支承された加工の場合には、レーザ溶接ヘッド２０を曲げステーション７における作業の後に、かつその運転開始の前に、ｒ方向及び又はｚ方向に調節することが可能である。この場合、レーザ溶接ヘッド２０はｒ方向で駆動ユニット１４によって相応して走行せしめられる。ｚ方向ではレーザ溶接ヘッド２０は図示の機械１において手動で調節される。代替的に、支持レール１７及び又は保持アーム１９もレーザ溶接ヘッド２０自体をｚ方向でモータにより駆動し、コンピュータ制御部２６により制御してその目標位置に走行させることも考えられる。
【００３６】
縁３２に溶接継ぎ目を製作した後に、レーザ溶接ヘッド２０は相応する支持レール１７の走行によってｘ方向で再び図３の出発位置にもたらされる。工作物保持体３５を有するプレスビーム３は次いで持ち上げられ、かつ今や最終的に加工された金属薄板フード３６は操作員により機械の接合ステーション８から取り出すことができる。レーザ溶接ヘッド２０の運転期間中は図５に示した溶接遮蔽体３３は操作側で接合ステーション８の前にずらしておく。図５に基づき、溶接遮蔽体３３は案内レール３４によって機械フレーム２に沿ってしゅう動可能に案内されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲げステーション並びに接合ステーションを有する金属薄板加工機械の著しく概略的に示した側面図である。
【図２】図１に示した機械の曲げステーションを示す。
【図３】図１に示した機械の接合ステーションを示す。
【図４】図１に示した機械の接合ステーションを示す。
【図５】接合ステーションを遮蔽した図１の機械を示す。
【符号の説明】
１ 機械、 ２ 機械フレーム、 ３ プレスビーム、 ４ プレスビーム駆動部、 ５ 機械テーブル、 ６ 受容部、 ７ 曲げステーション、 ８ 接合ステーション、 ９ 曲げプランジャ、 １０ 工作物保持装置、 １１ マトリックス、 １２ 工作物支持体、 １３ 後方ストッパ系、 １４ 駆動ユニット、 １５ ストッパ台車、 １６ ストッパ往復台、 １７ 支持レール、 １８ 位置決めストッパ、 １９ 保持アーム、 ２０ レーザ溶接ヘッド、 ２１ 導光ケーブル、 ２２ レーザ発生器、 ２３ 二重矢印、 ２４ 二重矢印、 ２５ 二重矢印、 ２６ コンピュータ制御部、 ２７ 金属薄板、 ２８ 曲げ線、 ２９ 連結板、 ３０ アングル成形体、 ３１ ベース板、 ３２ 縁、 ３３ 溶接遮蔽体、 ３４ 案内レール、 ３５ 工作物保持体、 ３６ 金属薄板フード

Claims (2)

1. 工作物特に金属薄板（２７）を加工する機械であって、工作物を曲げるための少なくとも１つの曲げ工具（９，１１）を備えた少なくとも１つの曲げステーション（７）並びに工作物を曲げ工具（９，１１）に対して位置決めするための少なくとも１つの位置決め装置（１３）を有し、その際曲げステーション（７）の位置決め装置（１３）は工作物のための少なくとも１つの位置決めストッパ（１８）を有しており、この位置決めストッパは走行駆動部（１４）によって制御されて走行可能であって、機械が、工作物の少なくとも１つの接合作業を行うための少なくとも１つの接合装置（２０）を有している形式のものにおいて、
   この接合装置（２０）は曲げステーション（７）の位置決めストッパ（１８）の走行駆動部（１４）によって制御されて１つの作業位置に、かつ／又は少なくとも１つの接合作業を行っている場合に工作物に対して相対的に走行可能であることを特徴とする、工作物特に金属薄板の加工機械。
2. 前記曲げ工具（９，１１）は曲げ上工具（９）並びに曲げ下工具（１１）を有しており、該曲げ上工具（９）は制御されて昇降可能な上工具支持体（３）によって、工作物を曲げながら、前記曲げ下工具（１１）に対して相対的に可動であって、曲げステーション（７）に隣接して配置された接合ステーションに、前記接合装置（２０）が設けられており、該接合装置（２０）に、接合作業を行う際に工作物を固定するための工作物保持装置（１０）が設けられており、前記接合ステーション（８）の工作物保持装置（１０）は曲げステーション（７）の上工具支持体（３）によって昇降可能な少なくとも１つの工作物保持体（３５）を有しており、この工作物保持体によって工作物が接合作業を行う際に対応受けに支えられることができかつこれによって固定可能である、請求項１記載の機械。

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