JP5624151B2 - ワイヤブランク等の物体を保持する保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、添付の請求項１の前文のように、１又は複数の作業工程での物体の機械加工又は処理のための作業機械における作業位置で、物体、望ましくは、ワイヤブランク等の細長い物体を保持し、また、必要に応じて、その作業工程中にその物体を回転させるための装置に関する。製造業では、ワイヤは、しばしば、建設用構成部品又は最終製品となるように曲げられる。今日では、その製造は、ワイヤ又はワイヤブランクが供給される自動曲げ機で行われる。しかしながら、既知の曲げ機は、特定の制限がある保持装置を有する。このことは、その製品の構成が限定されることを意味する。

例えば米国特許第４６６２２０４号における、曲げ工具と共に用いられる、既知のタイプの保持装置では、ワイヤが固定位置で保持された状態で曲げられる。そのような工具は特定の幅を有し、その工具の使用は、そのワイヤの曲げが、そのワイヤの特定の長さに沿って実施され得ないこと、すなわち、保持装置が占める長さ、及び、その曲げ工具に最も近い追加的なワイヤ長さに沿って実施され得ないことを意味する。

米国特許第４６６２２０４号明細書

本発明の目的の１つは、追加的なワイヤ長さ、すなわち、作業工程すなわち曲げ工程中にワイヤを固定するための工具が占めるワイヤ長さに沿ったワイヤの曲げを可能にすることである。

本発明の別の目的は、ワイヤ又はワイヤブランクの曲げが、本発明による装置を用いて、三次元的に実行され得るようにすることである。

本発明によると、それらの目的は、曲げ工程中にワイヤを固定するための保持装置によって達成され得る。そのワイヤ又はワイヤブランクは、本書では、曲げ工程中に、曲げ工具自体とは別個の保持装置によって保持される。それにより、ワイヤの固定のためにその装置が占めるワイヤ長さの部分が、より短い長さで構成可能となる。すなわち、ワイヤを保持する工具の部分がより小さい寸法となる。さらに、その装置のジャーナル軸受は、作業領域から離れて配置可能となり、それ故に、曲げの実行が望まれる領域に隣接して存在する限られた空間に侵入することもない。その設計が比較的単純で且つ実質的に機械的に構成されるその装置は、その使用において信頼性が高く、また、比較的低コストで製造され得る。

その装置は、請求項１の特徴部分に記載されるものにより特徴付けられる。その保持装置は、機械加工又は処理の対象となる物体の長手軸、すなわち、そのホルダの座部にある物体の主要な範囲における長手軸に一致し或いは実質的に一致する回転中心の回りを回転可能である。さらに、そのホルダは、その回転中心から間隔を空けて配置される複数の支持点に取り付けられる。

本発明による装置の一実施例によると、制御ユニット及び／又は駆動ユニットは、そのホルダのための支持点よりも、その回転中心からさらに離れたところに配置される。

以下の説明では、本発明による装置のさらなる特徴点及び有利点が、実施例から明らかとなるであろう。また、以下の説明では、添付の複数の概略図が同時に参照される。

ワイヤ又はワイヤブランクを固定する、本発明による保持装置の実施例を一側面から見た図である。 保持装置の一部の斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 保持装置の正面図である。 本発明による保持装置を備える曲げ機の概略図である。 本発明による保持装置を用いて固定された状態で曲げられるワイヤの一部を一側面から見た図である。 既知の固定方法によって固定された状態で曲げられる、対応するワイヤの一部を同じ側面から見た図である。

図１及び図２は、１又は複数の作業工程における物体３の機械加工又は処理のための作業機械すなわち曲げ機から保持装置１を浮かせるためのサスペンション装置２とともに配置される、本発明による保持装置１の実施例を示す。

保持装置１は、ホルダ部４と、望ましくはワイヤ又はワイヤブランク等の細長い物体の形をとる物体３をクランプすること、すなわちつまむことによって固定するためのロック用装置５とを含む。

ホルダ部４は、物体３のための座部７を有する。座部７は、例えば、座部７に向かって延び且つその作業機械に供給される物体が保持装置１における目的の位置となるようにその物体を座部の方に導く、１又は複数の部分における１又は複数の面の形をとる。

図１及び図２で図示される実施例によると、ロック用装置５は、ロック用突起１０又はその同等物を有するロック用部材９と、ピストンシリンダの形をとる駆動部材１１とを含む。本実施例では、ロック用部材９は、駆動部材１１の可動部１４に固定される。その可動部は、ピストンシリンダのピストンロッド部である。シリンダ部１５は、保持装置１から枢動可能に吊される。その詳細を以下で説明する。

開位置において、座部７は、物体３の座部７への供給のためにアクセス可能となるように配置される。閉位置において、ロック用部材９は、座部７に対してロック用部材９を下方に傾斜させるためのピストンシリンダによる圧力の適用を通じて座部７で物体３を固定的にロック或いは保持するように配置され、物体３は、少なくとも１つの作業工程のための作業位置において、ニップにおけるように物体３がクランプされるように、それらの間に配置される。物体３は、座部７では、移動或いは回転ができない。例えば、別の範囲の曲げ、別の方向での曲げ、又は、追加的な次元における物体３の曲げを達成するための作業工程のために物体３がその軸周りに回転させられると、装置１は、以下で詳細に説明するように、閉位置においてすなわち物体３を支持しながらホルダ部４及びロック用部材９が回転中心３４の回りを回転可能となるように、配置される。

ロック用部材９のロック用突起１０は、座部７又はスイッチ用要素４に供給される物体３がガイドされ、或いは、座部７における意図された位置となることを確保するために、且つ、様々な寸法の物体が座部７におけるロック用位置でロック用部材９によって固定され得ることを確保するために、１又は複数の傾斜したすなわち角のある端部又は面を備え得る。

ホルダ部４及びロック用部材９の回転中心は、座部７におけるその採用された位置にある物体３の長手軸、又は、座部７における物体３のための空間と一致し、或いは、実質的に一致する。

ホルダ部４は、回転中心すなわち座部７から離れて、或いは、作業機械に物体３を固定するために物体３と係合する領域に隣接して存在する限られた空間に侵入しないような距離に配置される軸受に取り付けられる。それ故に、ホルダ部４は、本実施例では、数の上では２つである、上部及び下部の力・運動伝達用支持アーム１７、１８を用いてサスペンション装置２に回転可能に支持される。上部及び下部の力・運動伝達用支持アーム１７、１８は、前部における上部及び下部のピボット点２１、２２でホルダ部４に関節接合される前端１９、２０を有する。支持アーム１７、１８は、横アーム２３、上部及び下部の中間ピボット点２４、２５、並びに、中間ピボット点２６を介してサスペンション装置２によって支持される。支持アーム１７、１８は、また、その横アームから後方に延び、後部における上部及び下部ピボット点２７、２８を介して、後部の力伝達用横アーム２９によって、中央の回転中心３０にリンクされる。横アーム２９は、例えば概略的に示される電気モータである駆動装置３１からの回転可能な駆動軸によって回転させられるように配置される。

これにより、支持アーム１７、１８は、横アーム２３、２９及びホルダ部４と一緒になって、駆動装置３１の駆動軸３０からの回転運動を、ホルダ部４及び座部７の回転運動、ひいては、例えばワイヤである固定された物体３の回転運動に変換する力・運動伝達用並列機構を形成する。ホルダ部４の回転運動は、支持アーム１７、１８が回転中心から離れたところでホルダ部４に関節接合的に固定され、支持アーム１７、１８にかかる力が、ホルダ部の回転中心の回りのホルダ部の回転のためにホルダ部でトルクを創出するという事実からもたらされる。この場合、支持アームの一方には圧力がかかり、支持アームの他方には張力がかかる。原理的には、回転モータは、支持アーム１７、１８の長手方向において支持アーム１７、１８の一つに作用する、液圧式又は空気圧式のピストンシリンダ等のリニアモータによって置き換え可能である。

ホルダ部４の高い安定性を達成するために、特に、物体３の長手方向で物体３にかかる張力に対して、固定支持部分を有する支持機構３２が提供される。本実施例では、固定支持部分は、固定支持アーム３３の形をとり、サスペンション装置２によって支持され、且つ、支持機構３２における支持部分形成部に向かって前方に延び、ホルダ部４に対して可動である。これは、座部７と同じ高さで、すなわち、ホルダ部４の回転中心と同じ高さで、ホルダ部４の後側に形成され、それ故に、その高さは、本実施例ではワイヤの長手軸である物体３の長手軸３４と一致する。支持アーム３３の前端３５には固定支持面３６−４０が配置され、固定支持面３６−４０は、ホルダ部４の本体４６にある対応する可動支持面４１−４５と接触するように構成される（図２及び図３参照。）。

固定支持面３６−４０は、少なくとも１つの、本実施例では２つ又は３つである、凹状の、円弧形状の、より正確には、扇柱形状の支持面３６、３７、３８と、平坦な、すなわち本実施例のように２つの平坦な円弧形状である互いに向き合う支持面３９、４０とを含む。支持面３６、３７、３８は、座部７すなわち回転中心３４を曲率中心とする。原理的には、それらの凹状に湾曲する面は、平坦であってもよい。但し、そのときには、接触する可動面との表面接触は行われない。

可動支持面４１−４５は、図２を見ることで最も良く分かるように、少なくとも１つの、本実施例では２つ又は３つの、凸状に湾曲する、円弧形状又は扇柱形状の支持面によって構成され、その支持面は、固定の、凹状に湾曲する支持面３６、３７、３８と接触し、それ故に、それらの対応する固定支持面の曲率半径とほぼ同じ大きさの、或いは、それらの曲率半径よりも小さい曲率半径を有する。さらに、互いに反対向きであるが固定支持面の方を向き、同じように平坦で、さらに、実質的に半円状である、１つ又は２つの可動支持面４４、４５が存在する。

実際には、可動支持面４１−４５は、ホルダ部４の内側にある、円弧形状の、本実施例では階段状のテーパー端部分４６のところに形成される。それ故に、この端部分４６は、可動支持部分を形成し、ホルダ部４の回転運動の下で、支持アーム３３の前端３５にある凹部４７に入り込み、凹部４７を通る。

それ故に、支持機構３２の可動支持面４１−４５は、可動支持面４１−４５の固定支持面３６−４０に対するスライドが許容される場合、ホルダ部４の静止状態とその回転中との双方において、固定支持面３６−４０との接触を通じて、固定支持面３６−４０に支えられるように配置される。ホルダ部４に作用する力に応じて、また、許容範囲に応じて、１又は複数の支持面同士が互いに接触する。少なくとも１つの可動支持面が、少なくとも荷重下において、対応する固定支持面と接触し得ることが重要である。

図３、図４、及び図５の断面図、並びに、図６の正面図は、保持装置の構造をより詳細に示す。

図７は、曲げ工具４９を用いてワイヤ又はワイヤブランク等の物体３を曲げるための曲げ機における作業台、トラック、ガイドバー又はその同等物４８を示す。ワイヤ３用のクランプ若しくはホルダ、及び／又は、曲げ中にワイヤ３を固定するためのグリップ工具を参照符号５０で示す。そのようなクランプ５０は、ワイヤ３に沿った空間を奪い、特に、曲げ工程中にワイヤを固定するために、図示される２つのクランプ５０の間にホルダがさらに配置される場合、特定のかなりのワイヤ長さに沿って、ワイヤが曲げを施され得ないことを意味する。図では、本発明による保持装置１の使用により、曲げの適用が妨げられるのがほんの短いワイヤ長さのみであることを示すために、保持装置１が概略的に示される。図を見て分かるように、保持装置１のロック用装置９は最小限の幅を有する。それ故に、本実施例の曲げ機は、第一にワイヤ３を固定し、第二にワイヤ３をその長手軸回りに回転させるための、ワイヤ３用の固定中央ホルダ１と、ワイヤ３の長手方向に可動であり、且つ、可動曲げ工具と一体化される２つのワイヤホルダ５０とを有するタイプである。可動曲げ工具は、曲げ毎にその中央ホルダによって選ばれるワイヤのための回転位置によって選ばれる相対方向で曲げが生じる、ワイヤに沿う選ばれた２つの位置の間を動く。

図８は、保持装置１のロック用装置５に隣接する、曲げ５１が施されたワイヤ３を示す。曲げが施され得ない部分のワイヤ３の長さを符号ｌで示す。一般的に見つかる工具及びホルダを用いた場合の対応する曲げ５２を図６に示す。曲げ５２が施され得ない部分のワイヤ６の長さｌがかなりのものであることが分かる。

それ故に、本発明による保持装置１の使用が、望ましく改良された設計による製品の新たな設計手法及び構成、又は、新製品の製造のための可能性を切り開くことが明確に理解できるであろう。さらに、装置１は、動作上の信頼性が高く且つ単純な構成であり、低コストで実現され得る構成を有する。さらに、それは、予定されるメンテナンス及び調整のために容易にアクセス可能であり、また、このことは、修理のために必要なことが分かる。しかしながら、ワイヤ６のほんの短い長さｌの部分しか占有しない装置１のすぐ近くでも曲げ５２が実施され得ることが重要である。保持装置１の近くで曲げ５２が実施され得ることは、作業工程に安定をもたらす。空間の欠如に起因して既知の装置でしばしば発生する操作上の問題は、本発明による装置１が使用された場合には、完全に解消される。

物体すなわちワイヤ６は、複数の工具による、曲げ機におけるその範囲に沿った曲げ、及び、２次元的な曲げが施され得る。本発明による装置１又はホルダ２を用いた曲げ工程間のワイヤの半径方向の回転を通じて、ワイヤは、他の方向に曲げられ、３次元に延びる湾曲物体となり得る。それ故に、ワイヤは、機械加工工程中に１又は複数回、比較的大きな回転角度で回転するようにセットされる。

本発明の概念の範囲から逸脱することなく、本発明による装置を変更することが可能である。それ故に、その装置は、実施例に関連して図示され且つ説明されたものに限定されることはなく、添付の請求項によってのみ特定される。例えば、可動支持部分は、固定部分が入り込む凹部又は溝の形状を有していてもよい。

Claims (8)

1. ワイヤブランク等の細長い物体を、１又は複数の作業工程で前記細長い物体の機械加工又は処理のための作業機械における作業位置に保持する装置であり、また、必要に応じて、前記作業工程中に前記細長い物体を回転させる装置であって、
   前記作業工程中に前記細長い物体が保持されるところである前記細長い物体のための座部を有するホルダ部を有し、
   前記ホルダ部は、前記座部にある前記細長い物体の範囲における前記細長い物体の軸に一致するか或いは実質的に一致する回転中心の回りで回転可能となるように配置され、
   前記ホルダ部は、運動伝達機構によって支持され、
   前記運動伝達機構は、支持アームを備え、
   前記支持アームは、前記ホルダ部の回転のために前記ホルダ部に作用するトルクを創出するために前記回転中心から離れて配置される複数のピボット点を介して駆動装置と前記ホルダ部との間に接続され且つ固定支持装置によって支持され、
   ロック用部材を、前記座部における前記細長い物体のための固定位置と解放位置とで切り替えるよう構成されるロック用装置が配置され、
   前記固定支持装置と前記ホルダ部との間で、前記座部と同じ高さに、支持機構が配置され、
   前記支持機構は、前記ホルダ部と一緒に動くことができる可動支持部分における可動支持面と接触する固定支持面を持つ固定支持部分を有する、
   装置。
2. 前記可動支持部分における前記可動支持面のうちの少なくとも１つは、前記ホルダ部の回転中心と一致する曲率中心を持つ円弧状の範囲を有する、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記固定支持部分における前記固定支持面のうちの少なくとも１つは、対応する可動支持面と同じ形である、
   請求項２に記載の装置。
4. 前記可動支持部分は、円弧の一部として形成され、且つ、前記固定支持部分の凹部内に、支持及びガイドのために、入り込むように構成される、
   請求項３に記載の装置。
5. 当該装置は、前記ロック用装置を有し、
   前記ロック用装置は、前記ホルダ部又は前記ホルダ部に包含される本体に組み合わされ、或いは、前記ホルダ部又は前記本体の一部を形成する、
   請求項１に記載の装置。
6. 前記ロック用装置は、前記ロック用部材を有し、
   前記ロック用装置又は前記ロック用部材は、開位置と閉位置とを切り替えられるように構成され、
   前記開位置において、前記座部がアクセス可能となるように前記座部が構成され、
   前記閉位置において、前記ロック用部材は、前記ホルダ部又は前記座部で前記細長い物体を固定或いはロックするように構成される、
   請求項５に記載の装置。
7. 前記ロック用部材は、前記座部における前記細長い物体の位置を保持し、ロックし、且つ／或いは確保するように、また、必要に応じて、前記座部における目的の位置に前記細長い物体を導くように構成されるロック用突起又はその同等物を有する、
   請求項６に記載の装置。
8. 前記支持アームの一端は、前記ホルダ部又は前記ホルダ部に包含される本体と組み合わされ、
   前記支持アームの他端は、駆動装置、又は、前記駆動装置を有する駆動軸若しくはその同等物と組み合わされ、
   ２つの前記支持アームは、互いの平行性又は平行運動を維持しながら当該装置において互いに変位可能となるように構成される、
   請求項２、３、又は４に記載の装置。

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