JP7203278B2 - 板金を曲げる曲げ加工機における曲げ加工工具を付け替える装置 - Google Patents

Description

本発明は、板金を曲げる曲げ加工機における、特にプレスブレーキにおける曲げ加工工具を付け替える装置に関する。本発明は、そのような装置および曲げ加工機を含む配置にさらに関する。

工具マガジンを曲げ加工機に取り付け、付け替え装置によって工具マガジンと曲げ加工機との間で曲げ加工工具を自動交換できることが先行技術により知られている。このようにして、曲げ加工機は、曲げ加工工具を交換することによって新しい曲げ加工のために自動設定することができる。

曲げ加工機における曲げ加工工具を付け替える従来の付け替え装置に関する問題は、従来の付け替え装置が、しばしば、対応する工具マガジンと共に曲げ加工機に統合され、そのため、曲げ加工機と付け替え装置の間で振動が伝達されることである。工具マガジンを曲げ加工機とは別個に配置する手法がある。しかしながら、このことは、曲げ加工工具を付け替える労力を増大させる。

文献の欧州特許第２１３８２４７（Ｂ１）号は、曲げ加工機の隣側に配置される工具デポジットを開示する。曲げ加工工具は、可動マニピュレータを介して工具デポジットと曲げ加工機の間で交換することができる。このマニピュレータは、曲げ動作を実行する曲げロボットとして使用することもできる。

曲げ加工機の曲げ加工工具のための収納装置は、文献の欧州特許出願公開第２８６５４５８（Ａ１）号に開示されている。収納装置は、曲げ加工機の隣側に配置され、曲げ加工工具を収納するための多数の移動可能な受け具を備える。

文献の米国特許第４６５８６２５（Ａ）号は、付け替え装置を介して収納ラックと曲げ加工機の作業エリアとの間で交換することができる曲げ加工工具のための高さ調整可能な収納ラックを有する曲げ加工機を開示する。

文献の米国特許第１０２９３３９４（Ｂ２）号は、曲げ加工機の後側に曲げ加工工具のための収納装置を有するとともに、収納装置と曲げ加工機の作業エリアとの間で工具を交換するために付け替え装置を有する曲げ加工機を開示する。
文献の国際公開第２０１７／２１２３８６（Ａ１）号は、工具を収納するいくつかのフレームを有する曲げプレスのための工具収納ユニットを開示する。フレームは、水平方向に移動することができる。さらに、各フレームは、持ち上げるために基準位置に配置されるときに、垂直方向に持ち上げることもできる。工具収納ユニットは、持ち上げられたフレームの外へ工具を拾い上げる装着用の駆動装置を備える。装着用の駆動装置は、水平ガイドに沿って移動可能であるトロッコを備える。
文献の国際公開第２０１８／１１２４９３（Ａ１）号は、曲げ加工機の工具を収納する収納レールを有する複数の引き出しを備えた工具収納装置を説明する。収納装置は、曲げ加工機の側壁に隣接して配置され、引き出しは、引き出しの正面で取っ手によって収納装置の外へ作業者によって引っ張ることができる。
文献の国際公開第２０１８／１３８５９８（Ａ１）号は、曲げ加工機内で曲げ加工工具を付け替えするロボットを開示する。工具は、ラックおよび棚をそれぞれ備える収納マガジン内に収納される。収納マガジンは、曲げ加工機の背後で側方位置に位置する。

欧州特許第２１３８２４７号明細書 欧州特許出願公開第２８６５４５８号明細書 米国特許第４６５８６２５号明細書 米国特許第１０２９３３９４号明細書

本発明の課題は、板金を曲げる曲げ加工機における曲げ加工工具を付け替える装置、および曲げ加工工具の簡単な交換を可能にし、同時に付け替え装置と曲げ加工機の間の振動の伝達をできる限り抑制するそのような装置および曲げ加工機の対応する配置を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の装置または請求項１４に記載の配置によって実現される。さらに、本発明の発展例は、従属請求項に定められる。

本発明による装置は、板金を曲げる曲げ加工機、特にプレスブレーキで曲げ加工工具を付け替えるのに使用される。装置は、曲げ加工機の作業エリア内に配置されるときに対応する板金を曲げる曲げ加工工具を収納する少なくとも１つの工具マガジンを含む。

本発明による装置では、少なくとも１つの工具マガジンは、フレーム上、すなわち、装置のキャリアまたは支持部上に配置される。フレームは、装置の動作位置で曲げ加工機に機械的に接続することなく遊離したやり方で配置されるように構成され、すなわち、装置の任意の構成要素と曲げ加工機の任意の構成要素との間に、動作位置において力、形態、または材料接続がなく、好ましくは機械的接触もない（すなわち、それらは触れ合わない）。言い換えれば、フレームは、装置と曲げ加工機の間で機械的に接続することなく、対応する動作位置においてそれが曲げ加工機に対して遊離したやり方で配置できるように成形される。上述した動作位置は、それが曲げ加工工具を付け替えるために意図した通りに装置が動作する装置の位置であることによって区別される。
さらに、少なくとも１つの工具マガジンから曲げ加工機の作業エリア内に曲げ加工工具を自動挿入するとともに、作業エリアから少なくとも１つの工具マガジン内に曲げ加工工具を自動収納するロボットが、本発明による装置のフレーム上に配置され、ロボットは、曲げ加工工具を自動挿入および自動収納するために、装置の動作中に、動作位置において、少なくとも１つの工具マガジンと曲げ加工機の作業エリアとの間で移動する。

本発明による装置では、少なくとも１つの工具マガジンは、第１の位置から第２の位置に装置のフレームの外へ移動することができ、外へ移動することができる工具マガジンの少なくとも一部は、装置が動作位置にあるときに、接触しないやり方または非接触のやり方で曲げ加工機内にある。言い換えれば、外へ移動することができる工具マガジンの少なくとも一部は、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンが曲げ加工機に触れたりまたは接触したりすることなく、曲げ加工機内にある。

本発明による装置は、装置が曲げ加工機から機械的に切り離された状態で動作することができ、それによって装置と曲げ加工機の間の振動および衝撃の伝達が大いに抑制されるという利点を有する。同時に、工具マガジンが装置のフレームの外へ少なくとも部分的に移動することができるという点で工具マガジンへの良好なアクセス性が実現される。さらに、搬送のための装置の寸法が、かなり大きく減じられる。

装置に設けられたロボットは、曲げ加工工具を付け替えるために使用される任意の自動機械とすることができる。ロボットの移動経路は、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンによって短く、これは、ひいては短いサイクル時間をもたらす。好ましくは、装置の動作位置で、作業エリアに、曲げ加工機の（少なくとも部分的に開いた）後側を経由してロボットが到達し、後側は、曲げ加工機の前側の反対側にあり、これによって、曲げられる板金は、曲げ加工機の動作中に、作業エリアへ送られる。

構成に応じて、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンの特徴は、異なるやり方で実現することができる。好ましい変形例では、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンは、好ましくは１つまたは複数のガイドレールを介しておよび特に好ましくは２つのガイドレールを介してフレーム内で変位可能に案内される。変位可能な工具マガジンは、工具マガジンが単純で省スペースのやり方でフレームの外へ移動できることを確実にする。代替として、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンが、回転または枢動移動によってフレームの外へ移動させられることも可能である。

本発明による装置のさらなる変形例では、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンは、フレームの外へ手動で（すなわち、作業者の助けを借りて）移動することができる。それにもかかわらず、外へ移動することができる工具マガジンが、フレームの外へ自動で（すなわち、対応する作動装置によって）移動させられることも可能である。このようにして、動作位置内で装置をセットアップすることが加速され得る。

さらに好ましい実施形態では、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンは、外へ移動した状態で工具マガジンをフレームに固定する固定装置が割り当てられる。固定により、動作中に、例えば振動により、工具マガジンの位置が変わるのを防ぐ。したがって、曲げ加工工具は、ロボットによって、対応する工具マガジン内に高い信頼性で収納され、再び取り出されることができる。

さらに特に好ましい実施形態では、外へ移動することができる複数の工具マガジンが設けられ、複数の工具マガジンは、装置の開口エリアに隣り合うフレームの１つまたは複数（特に２つ）、好ましくは垂直に延びる内側に配置される。結果として、曲げ加工工具を収納する高い収納能力が達成され得る。
好ましくは、上述したロボットは、装置の動作中に、開口エリアを介して曲げ加工機に入る。

さらに好ましい実施形態では、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンに加えて、少なくとも１つのさらなる工具マガジンが、フレームに動かないように取り付けられ、すなわち、外へ移動できない少なくとも１つのしっかりと固定された工具マガジンもある。少なくとも１つの他の工具マガジンは、外へ移動することができる少なくとも１つの工具マガジンと同じ目的を有し、すなわち、それは、曲げ加工工具を収納するのに使用され、動かせない工具マガジンから曲げ加工工具を取り出すこと、および動かせない工具マガジン内に曲げ加工工具を収容することは、本発明による装置のフレーム上に配置されたロボットで実行することができる。

少なくとも１つの動かせない工具マガジンは、装置の開口エリアの反対側にあるフレームの内側に配置されることが好ましい。この実施形態の場合、曲げ加工工具を収納する能力は、さらに増大され得る。好ましくは、上述したロボットは、装置の動作中に、開口エリアを介して曲げ加工機に入る。

特に好ましい実施形態では、フレーム上に配置されるロボットは、複数のロボット軸、およびロボット軸と曲げ加工工具を把持する把持装置との間の関節を有する多軸ロボットである。多軸ロボットを使用することによって、装置は、ロボットの動きを柔軟に変えることができるので、異なるタイプの曲げ加工機に柔軟に使用することができる。

多軸ロボットが曲げ加工工具を挿入または収納するために使用される好ましい実施形態では、装置は、ロボットの把持動作中に曲げ加工工具を一時的に受け入れる把持ステーションが割り当てられ、把持動作によって、ロボットによって使用される曲げ加工工具の把持位置が曲げ加工工具の一方の側から他方の側へ変更される。把持ステーションに変えてまたは加えて、装置は、曲げ加工工具を一時的に受け入れ、一時的に受け入れられた曲げ加工工具を自動で回転させる回転ステーションも割り当てられ得、それによって一時的に受け入れられた曲げ加工工具は、ロボットがそれを回した後に、曲げ加工工具の別の側で把持することができる。このようにして、曲げ加工機の作業エリア内で曲げ加工工具を異なる向きで使用することが可能であり、これにより曲げ加工機を用いて実行される曲げ加工を適合させる可能性を高める。一変形例では、把持ステーションおよび／または回転ステーションは、本発明による装置に機械的に接続される。それにもかかわらず、把持ステーションおよび／または回転ステーションは、本発明による装置に機械的に接続することなく、例えば、曲げ加工機上に配置することもできる。

さらに好ましい変形例では、装置は、動作位置で装置を床に固着する固着手段が割り当てられる。このようにして、装置の安全な作業レベルが、その動作中に補償される。

さらなる実施形態では、装置は、ロボットのための制御モジュールを有する。制御モジュールは、ロボットによって曲げ加工工具の自動挿入および収納を制御することが意図される。したがって、装置は、異なる曲げ加工機との組合せでその使用を可能にする独立した制御ユニットを有する。

好ましい変形例では、制御モジュールは通信インタフェースを含み、通信インタフェースを介して、制御モジュールは曲げ加工機の制御装置と通信する。このようにして、曲げ加工と対応する工具付け替えの協働は、装置の制御モジュールと曲げ加工機の制御装置との間のデータ交換によって実現することができる。

さらなる実施形態では、ロボットがセンサ装置を備え、制御モジュールは、ロボットが、センサ装置によって曲げ加工機の作業エリア内に収納される曲げ加工工具を検出し、続いて、曲げ加工工具を作業エリアから工具マガジン内に搬送するように、曲げ加工工具を収納するロボットを制御することができる。このようにして、曲げ加工工具は、単純なやり方で収納され得る。この変形例は、装置の動作位置で、作業エリアに、曲げ加工機の後側を介してロボットが到達する場合に、特に有利である。

本発明は、曲げ加工機、および曲げ加工工具を付け替える装置の配置であって、装置は、曲げ加工機の作業エリア内に配置されるときに板金を曲げる曲げ加工工具を収納する少なくとも１つの工具マガジンを有する、配置にも関する。本発明による配置では、少なくとも１つの工具マガジンは、装置の動作位置で曲げ加工機に機械的に接続することなく遊離したやり方で配置されるフレーム上に配置される。
さらに、本発明による配置では、少なくとも１つの工具マガジンから曲げ加工機の作業エリア内に曲げ加工工具を自動挿入するとともに、作業エリアから少なくとも１つの工具マガジン内に曲げ加工工具を自動収納するロボットが、装置のフレーム上に配置され、ロボットは、曲げ加工工具を自動挿入および自動収納するために、装置の動作中に、動作位置において、少なくとも１つの工具マガジンと曲げ加工機の作業エリアとの間で移動する。また、少なくとも１つの工具マガジンは、第１の位置から第２の位置にフレームの外へ移動することができ、外へ移動することができる工具マガジンの少なくとも一部は、接触しないやり方で前記曲げ加工機内にある。

したがって、本発明による配置は、曲げ加工機、および動作位置に配置される曲げ加工工具を付け替える本発明による上述した装置を特徴とする。この配置の好ましい変形例では、曲げ加工工具を付け替える装置は、上述した好ましい変形例の１つまたは複数に従って設計される。

対応する曲げ加工機および本発明による付け替え装置の一実施形態の斜視図である。 曲げ加工機の後側が開いている図１に対応する斜視図である。 付け替え装置の動作位置における図１および図２の付け替え装置および曲げ加工機を示す斜視図である。 前側からの図３の曲げ加工機の斜視図である。 内部に曲げ加工工具を収納した図１の付け替え装置の工具マガジンのうちの１つの斜視詳細図である。 いずれの曲げ加工工具も収納されていない張り出された状態における図１の付け替え装置の工具マガジンのうちの１つの斜視詳細図である。 図６の工具マガジンの断面図である。 図１の付け替え装置の把持ステーションの斜視詳細図である。 床上の図１の付け替え装置の固着を示す斜視詳細図である。

本発明の例示的実施形態は、添付図面を参照して以下に詳細に説明される。

本発明の一実施形態は、プレスブレーキの形態の曲げ加工機における曲げ加工工具のための付け替え装置に基づいて以下に説明される。本発明に関連している図のそれらの構成要素だけが以下詳細に説明されることに留意されたい。さらに、図は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の形態の直交軸を有する直交座標系も含む。この座標系を用いて、対応する図において向きが示されている。ｘ軸は、曲げ加工機の後側から前側へ延びるのに対して、ｙ軸は、曲げ加工機の横方向に延びる。ｚ軸は、水平方向の（すなわち、重力による加速に沿った）広がりを示す。

図１は、付け替え装置１を用いて曲げ加工機２の曲げ加工工具が付け替えられることになる、フォームワークなしの付け替え装置１、およびプレスブレーキの形態の対応する曲げ加工機２の斜視図を示す。曲げ加工機の前側は、参照符号２０１によって特定され、後側は参照符号２０２によって特定される。図１から分かり得るように、付け替え装置１は、多軸ロボット４と複数の工具マガジン６および６’の両方を保持するフレーム３を有する。フレームは、中実の鋼鉄で作製される。フレーム３は、曲げ加工機２の後側２０２に対向する開口エリア３０１を有する。以下により詳細に説明されるように、ロボット４は、フォームワーク７が取り除かれたとき、この開口エリアを用いて曲げ加工機２の後側２０２を経て曲げ加工機に入ることができる。

以下により詳細に説明されるように、工具マガジンは、フレーム３の向かい合わせの内側に配置された２つの工具マガジン６を含み、これらは、対応するガイドを用いて案内され、曲げ加工機２の方へ水平方向に張り出すことができる。加えて、フレーム３は、ロボット４の背後でフレームの内側に設けられるさらなる固定された工具マガジン６’を保持する。工具マガジン６および６’のそれぞれは、マガジンフレーム６０２および多数の受け具６０１を有し、曲げ加工機の曲げ加工工具は、それらが使用中でないときに配置することができる。明確にするために、受け具の一部だけが、全ての図において対応する参照符号６０１で示されている。重量を省くために、工具マガジン６または６’のマガジンフレーム６０２が、４つの三角形の凹部を有する。

フレーム３において中央に配置されるロボット４は、軸とエンドエフェクタとの間に対応する関節を有する多軸ロボットであり、エンドエフェクタは、平行で相互に移動可能な２つの把持用ブロックを有する平行グリッパの形態の空気圧で駆動される把持装置４０１を備える。以下により詳細に説明されるように、対応する曲げ加工工具は、平行グリッパ４０１によって把持され、次いで工具マガジン内の収納位置と曲げ加工機内の作業位置との間でロボットによって移動され得る。

フレーム３は、水平支柱３０３を介して互いに接続されている上側領域内に２つ垂直支柱３０２を有する。水平支柱３０３の中間には、把持ステーション５があり、そこに異なる２つの向きで曲げ加工機に挿入することができる曲げ加工工具が一時的に収納可能である。対応する曲げ加工工具は一時的に収納される間に、ロボットは、その把持位置を曲げ加工工具の一方の側から他方の側に変更し、そして、それによって曲げ加工工具は、約１８０°回転され、曲げ加工機における対応する作業位置に挿入できる。図１の実施形態では、上側工具１５は、把持ステーション上に収納される一例として示されている。この上側工具および対応する下側工具は、以下により詳細に説明される。

図１に示された曲げ加工機２は、２つの相互接続された側面スタンド８および８’を有する。さらに、フォームワーク７は、曲げ加工機の後側に設けられ、これは、以下により詳細に説明されるように、付け替え装置１のコミッショニングのために曲げ加工機２から取り除かれる。さらに、図１は、曲げ加工機２の上側領域内に油圧ポンプ９を示す。この油圧ポンプの場合、上側梁１３が内部に挿入された上側工具１５が、下側工具１６が内部に挿入された下側梁１４へ移動させられ、それによって板金の曲げをもたらすようになっている。これは、使用される上側梁および下側梁ならびに上側工具および下側工具をやはり示す図４を参照して以下により詳細に説明される。

図１は、曲げ加工機２の一方の横に配置される２つのポスト１７も示す。同様にして、対応するポストは、曲げ加工機の他方の横にも配置され、これらのポストは、曲げ加工機によって覆われる。側面スタンド８に隣接して配置されたポストは、光放射を発し、これは、示された他方のポストによって偏向され、それによってそれはｙ軸に沿って延びる。次いで、側面スタンド８’の側の対応するポストは、この放射を再び偏向し、それによって次いで放射は、発せられた光のための受信装置があるさらなるポストへｘ軸に沿って延びる。このようにして、光フェンスが作り出され、システム作業者が光フェンスに入り込むときに、曲げ加工機を用いてそのとき実行されている曲げ加工が中止される。これは、曲げ加工機に関する作業員のための防護機構を作り出す。そのような防護機構は、場合によっては別のやり方で、例えば曲げ加工機の前側の防護扉によって、実現することもできる。

図２は、図１に類似する斜視図を示しており、ここで、フォームワーク１０および１０’は、付け替え装置１のフレーム３の両側面に設けられている。明確にするために、把持ステーション５および支柱３０２および３０３は、図２において省略されており、以下に説明される図３においても省略されている。フォームワーク１０とフォームワーク１０’の両方は、フレーム３の対応する隣接した側面から間隔をおいて配置される。これは、２つの間隙を作り出し、付け替え装置の制御モジュール（図示せず）は、２つの間隙のうちの一方の中に配置され、それによって曲げ加工工具を収容したり取り出したりするロボットの動きは制御される。

加えて、図２の図において、フォームワーク７は、曲げ加工機２の後側２０２が取り外されている。フレーム３は、図２に示されるように、フォームワーク７がフレームの後側に取り付けできるように設計される。２つの工具マガジン６が張り出すことができることが図２からも分かり得る。マガジンは、張り出された状態で図２に示されており、マガジンは、フレーム３の前側からまたは開口エリア３０１から突出する。対照的に、図１の図におけるマガジン６は、後退した状態で示されており、マガジン６は、フレームから突出しない。２つの工具マガジン６が、システムの作業者の操作によって手動で張り出される。それにもかかわらず、適切な作動装置によって工具マガジン６を自動で張り出す機構を提供することも可能であり得る。図示された工具マガジンの張り出された状態で、付け替え装置１が操作される。コミッショニング前に、２つの工具マガジン６はフレーム３に固定され、対応するねじがここに説明された実施形態においてこのために使用され、それによってマガジンが、張り出された位置でフレームにねじ留めされる。

図２の図によれば、そのとき、曲げ加工機２は、フォームワーク７を取り除いたことにより開いた後側２０１を有する。これは、曲げ加工機の内部の一部を示す。詳細には、止め部１１を見ることができ、曲げ加工中に、それに対して板金が当たる。ｙ方向にずれた位置に、図２では隠れていたが、以下にさらに説明される図４で見ることができるさらなる止め部がある。

図３は、付け替え装置１、およびこの付け替え装置の動作位置における曲げ加工機２の配置の斜視図を示す。すでに上述したように、２つの工具マガジン６が張り出された状態にあり、それによって２つの工具マガジン６は、曲げ加工工具を付け替えるときにロボット４によってとても容易に到達することができる。さらに、図３の動作位置において、付け替え装置１の構成要素は、曲げ加工機２と機械的接触せず、特に張り出された工具マガジン６は、曲げ加工機２と機械的接触しない（すなわち、それらは触れ合わない）ことが確実にされる。したがって、付け替え装置と曲げ加工機の間に、力、形態、または材料接続はない。このようにして、振動および衝撃は曲げ加工機２から付け替え装置１へおよびその逆に伝達されないことが実現される。

図４は、曲げ加工機２の前側２０１の方向に見えた図３の配置の斜視図を示す。機械加工される板金は、この前側を経由して作業者によって挿入され、板金は、このために２つの板金支持体１２上に配置される。必要に応じて、板金が、作業者の代わりに曲げロボットによって取り扱われることも可能である。板金は、止め部１１まで曲げ加工機に押し込まれ、それによって板金は、上側梁１３と下側梁１４の間にあり、上側梁は、油圧ポンプ９によって下側梁へ垂直下向きに移動することができる。

異なる幅を有する（参照符号によってほんの一部が示される）４つの上側工具１５は、一例として、上側梁１３に吊るされる。上側工具は、前縁１５ａをそれぞれ有し、前縁１５ａは、上側梁１３が下向きに移動するときに曲げ加工の一部として挿入された板金に作用する。上側工具は、知られている締付け装置を用いて上側梁に締め付けられる。同じやり方で、異なる幅を有する（参照符号によってほんの一部が示される）４つの下側工具１６が、対応する締付け装置によって下側梁１４に締め付けられる。各下側工具１６はＶ形凹部１６ａを有し、この中に機械加工された板金が、曲げ加工中に上側工具１５の前縁１５ａによって押圧される。これにより、板金が曲げられる。

曲げ加工機２によって異なる板金加工ステップを実行するために、上側工具および下側工具を置き換える必要があり、この交換は、付け替え装置１のロボット４を用いて自動で行われる。ロボット４の把持装置４０１を用いて個々の下側工具または上側工具を搬送するために、対応する溝１５ｂまたは１６ｂが、これらの工具の一側面に設けられる。これらの溝は、以下に説明される図５からより詳細に見ることができる。明確にするために、図５の溝は、一部だけが参照符号を備える。同様に、対応する参照符号だけが、上側および下側工具１５および１６ならびに前縁１５ａおよびＶ形凹部１６ａを示すために図５で使用される。

それ自体知られたやり方で、溝１５ｂおよび１６ｂは、アンダーカットを有する。上側工具または下側工具を把持するために、把持装置４０１の把持用ブロックの前端は、アンダーカットに対応する形状を有する。工具を保持するために、把持用ブロックは、それらの前端が対応する溝１５ｂまたは１６ｂに挿入できるように一緒に移動させられる。溝に挿入された後、グリッパブロックは、その前端が対応するアンダーカットを貫くように離れて動く。これにより、上側工具または下側工具が把持装置４０１上に保持される。把持用ブロックのこの張り出された状態では、次いで、対応する曲げ加工工具は、工具マガジンから取り除かれ、上側梁１３に吊るされ、または下側梁１４に挿入され得る。挿入後、上側梁および下側梁の締付けは、適切な締付け装置を用いて行うことができる。同じやり方で、曲げ加工工具は、対応する溝に把持装置４０１の把持用ブロックを係合することによって上側梁および下側梁から取り除かれ、工具マガジンに収納することができる。

図５は、付け替え装置１の張り出すことができる工具マガジン６のうちの１つの構造をやはり詳細に示す。工具マガジン６は、多数の受け具６０１が設置されるマガジンフレーム６０２を含む。工具マガジンの最上の受け具は、異なる幅を有する上側工具１５を収納するために使用され、それぞれの上側工具の前縁１５ａは、収納中に上向きに向けられる。上側工具１５の対応する外形１５ｃ（図８参照）は、受け具に挿入される。溝１５ｂは、上側工具１５に対し両側に設けられ、それによって上側工具は、２つの側面から把持することができ、したがって、上側梁１３に約１８０°回転された２つの異なる位置で吊るすことができる。これを可能にするために、すでに述べられた把持ステーション５が設けられ、これは、以下により詳細に説明される。

最上の受け具の下方に配置される受け具が、異なる幅の下側工具１６を収納するために図５の工具マガジン６に使用される。すでに述べたように、これらの下側工具は、上側にＶ形の外形１６ａを有する。各下側工具の一方の側に対応する溝１６ｂもある。上側工具とは対照的に、下側工具が常に下側梁１４に同じ向きで挿入されるので、それぞれの下側工具の反対側には溝が設けられていない。個々の下側工具１６は、その下側に下向きに突出する突出部（図示せず）を有する。この突出部は、対応する締付け装置を用いて下側梁１４に締め付けられる。例えば、上側工具の１つ以上の列に対応するために、工具マガジンの他の分割が可能である。

工具マガジン６のマガジンフレーム６０２に受け具６０１を取り付けるために、２つの支持支柱１８は、マガジンフレームのねじ留めされる。支持支柱は、多数の穴を含み、この穴を通って受け具６０１の可変の位置決めが、（参照符号によってほんの一部示された）ねじ１９を用いて実現される。ねじ山付きの穴が、それを取り付けるために受け具の端面に設けられる。それぞれの受け具は、支持支柱１８間の所望の位置に配置され、次いで支持支柱１８ごとに２つのねじ１９を対応する穴に挿入し、それらを受け具における対応するねじ山付きの穴にねじ留めることによって達成される。

図６は、張り出された状態にありおよびいずれの曲げ加工工具も内部に収納されていない付け替え装置１の工具マガジン６のうちの１つの斜視詳細図を示す。工具マガジン６を移動または変位させるために、上側ガイドレール２０および下側ガイドレール２０’は、フレーム３に取り付けられる。マガジンフレーム６０２の上縁は、上側ガイドレール２０内に受け入れられるのに対して、マガジンフレーム６０２の下縁は、下側ガイドレール２０’内に配置される。工具マガジンに水平方向に力を及ぼすことによって、工具マガジンは、フレーム３に押し込まれ、またはフレーム３から引っ張られる。

図７は、図６の工具マガジンの断面図を示す。この図は、マガジンフレーム６０２の上側または下側をそれぞれ受け入れる２つのガイドレール２０および２０’を特に強調表示する。さらに、図７は、曲げ加工工具を収納するための受け具の断面図を示す。最上の受け具は、上側工具のためにのみ意図され、これに対して、この配置例では、残りの受け具が、下側工具を収納するために使用される。全ての受け具６０１は、Ｕ形外形を有するが、最上の受け具のためのＵ形外形の深さは、上側工具の異なる形状により、他の受け具におけるよりも大きい。

図８は、フレーム３の上側領域内で水平支柱３０３に取り付けられる図１に示された把持ステーション５の詳細図を再び示す。分かるように、把持ステーション５は、いくつかの支柱５０１、５０２、および５０３を有する。支柱５０２は、水平方向に延び、その自由端は、例えば溶接接続によって、フレーム３の水平支柱３０３に取り付けられる。垂直に延びている支柱５０３は、支柱５０２に隣り合う。水平に延びている支柱５０１は、支柱５０３の下端から延びる。Ｕ形受け具５０４は、この支柱上に位置する。外形１５ｃを備えた対応する上側工具１５が、この受け具に配置され得る。曲げ加工機２に使用するための上側工具は、この外形によって上側梁１３においてつり下げられ、次いで締め付けられる。

図４に示された向きで工具マガジン６の図５に示された位置から始まる上側工具１５が使用される（縁部１５ａが曲げ加工機に向いている）場合、把持ステーション５は、必要とされない。この場合には、上側工具は、溝１５ｂを係合することによりロボット４の把持装置４０１によって工具マガジン６の最上の受け具６０１から容易に取り除くことができ、次いで上側梁１３に挿入することができる。

しかしながら、上側工具が約１８０°回転して上側梁１３に配置される場合、図８の把持ステーション５が必要とされる。次いで、ロボットは、対応する溝１５ｂによって受け具６０１から上側工具を取り出し、それを把持ステーション５の受け具５０４に一時的に配置する。図８から分かり得るように、第２の溝１５ｂは、上側工具の後側に設けられる。上側工具が受け具５０４に配置された後、上側工具は、把持装置４０１の把持用ブロックを一緒に動かすことによって解放される。次いで、ロボットは、図８に示された溝１５ｂへ移動し、把持用ブロックの前端が溝１５ｂにあるときに把持装置４０１の把持用ブロックを離すことによって上側工具を把持する。次いで、把持された上側工具１５は上側梁１３へ移動させられ、次に、上側工具は図４に示された位置に対して約１８０°回転させられ、上側梁に挿入される。

修正された実施形態では、回転ステーション（図示せず）が、把持ステーション５の代わりに設けられる。把持ステーションと同じように、回転ステーションは、ロボットによる曲げ加工工具の一時的収納のために受け具を有し、ここで受け具は、適切な作動装置によって垂直軸周りに自動で約１８０°回転されることができる。受け具が回転された後、次いでロボットは、その位置を変更させる必要なく、曲げ加工工具の他方の側から曲げ加工工具を把持することができる。必要に応じて、回転ステーションが、把持ステーション５でない異なる位置に配置されてもよい。例えば、回転ステーションは、曲げ加工機２に取り付け得られてもよい、

図９は、対応する取付け具が各隅に設けられているフレームの４つの下側隅のうちの１つにおける付け替え装置１のフレーム３の取付け具の斜視詳細図を示す。図９から分かるように、三角形のベース板２１が、フレームの対応する隅に設けられている。このベース板に穴があり、これを通してねじ２２が挿入され、次いでねじは床に固着されたドエル２３に接続される。床における固着がフレーム３の各隅に設けられているので、付け替え装置は、対応する動作位置に高い信頼性で固定される。曲げ加工機２の対応する隅は、図９に見ることもできる。曲げ加工機２とフレーム３の間には機械的接触がないことを特に見ることができる。曲げ加工機２は、フレーム３と同じやり方でねじ２４によって床におけるドエル（図示せず）にねじ留めされる。この固着は、曲げ加工機の隅ごとに実施され、それによって曲げ加工機を床に固定するようになっている。加えて、調整ねじ２５は、曲げ加工機の各隅に設けられ、それを用いて床に対しての曲げ加工機の傾斜が、適切に調整され得る。

曲げ加工工具を対応する工具マガジンに収納する工程および曲げ加工工具を工具マガジンから取り除く工程が、以下に説明される。収納および取り出しは、上述した付け替え装置１の制御モジュールを用いて自動で行われる。ＰＬＣ（プログラム可能な論理コントローラ）の形態の制御モジュールは、通信インタフェースを有し、制御モジュールは、通信のためにこの通信インタフェースを介して曲げ加工機２の制御装置（やはりＰＬＣ）に接続される。このようにして、曲げ加工工程および付け替え工程が調整されることが可能である。

距離測定センサ（例えば、レーザ距離測定センサ）の形態のセンサ装置は、対応する曲げ加工工具を工具マガジン６または６’に収納するために、ロボット４の把持装置４０１のエリア内に設けられる。収納される曲げ加工工具は、システム作業者によって曲げ加工機２の上側梁または下側梁にまず配置される。次いで、作業者は、付け替え装置１の制御モジュールによって実行される曲げ加工工具を収納するためのプログラムを開始する。作業者は、曲げ加工機に設けられたパネル（図示せず）の形態のユーザインタフェースを介して制御モジュールを操作することができる。このユーザインタフェースを介して、作業者は、曲げ加工機２の制御装置の対応する曲げプログラムを選択することもできる。

曲げ加工工具を収納するためのプログラムの一部として、ロボット４は、新しい曲げ加工工具が設置され得る曲げ加工機のエリアへ移動する。上記ロボットは、センサ装置を用いて曲げ加工工具のためのこのエリアを捜索する。センサ装置のセンサデータは、対応する曲げ加工工具のタイプおよび幅を特定する。次いで、ロボットは、その把持装置４０１を用いて各工具を個々に取り除き、２つの張り出された横工具マガジン６のうちの１つに、または適用可能な場合、後工具マガジン６’にも、各工具を収納する。

逆に、ロボットは、作業者が必要とする場合、制御モジュールの対応するプログラムを使用して対応する工具マガジンから曲げ加工工具を取り除くこともできる。工具は、個々に取り出されてもよく、あるいは必要に応じて、特定のタイプの工具マガジンのうちの全ての工具、またはある種の工具マガジンからの全ての工具が、ロボットが工具マガジンから対応する曲げ加工工具を取り除き、それらを上側梁または下側梁に配置することによって排出されてもよい。

作業者が曲げ加工機２のパネル上で曲げプログラムを選択する場合、自動的な工具付け替えは、まず、付け替え装置１の制御モジュールによって開始される。ロボット４は、上側梁または下側梁からもはや必要とされない曲げ加工工具を取り除き、それらを対応する工具マガジンに配置する。ロボットは、工具マガジンから必要な任意のさらなる工具を取り除き、それで曲げ加工機の上側梁または下側梁に荷重をかける。全ての工具が設置されると、工具は、適切な締付け装置を用いて上側梁または下側梁に自動で締め付けられる。次いで、曲げ加工が、選択された曲げプログラムに基づいて曲げ加工機２の制御装置によって実行できる。

上述した本発明の実施形態は、いくつかの利点を有する。特に、モジュール式の付け替え装置は、そこから曲げ加工工具の付け替えを行うために、曲げ加工機の後側に隣接して機械的に切り離されて配置され得る単純なやり方で作り出される。このようにして、付け替え装置と曲げ加工機のまさに間で衝撃および振動が直接伝達されないことが確実にされる。必要とされない曲げ加工工具は、ロボットによって適切な工具マガジンに収納される。ロボットのために曲げ加工工具への良好なアクセスを確実にするために、工具マガジンは、工具マガジンおよび曲げ加工機が接触することなく曲げ加工機の内部に付け替え装置の外へ移動させられてもよい。対応する工具マガジンは、付け替え装置を曲げ加工機の後側にセットアップするときに、作業者によって手動で張り出されてもよい。しかしながら、この工程は、工具マガジンが自動で張り出すことを可能にすることによって加速することもできる。

１ 付け替え装置、 ２ 曲げ加工機、 ２０１ 曲げ加工機の前側、 ２０２ 曲げ加工機の後側、 ３ 付け替え装置のフレーム、 ３０１ フレームの開口エリア、 ３０２、３０３ フレームの支柱、 ４ ロボット、 ４０１ ロボットの把持装置、 ５ 把持ステーション、 ５０１、５０２、５０３ 把持ステーションの支柱、 ５０４ 把持ステーションの受け具、 ６、６’ 工具マガジン、 ６０１ 工具マガジンの受け具、 ６０２ マガジンフレーム、 ７ フォームワーク、 ８、８’ 側面スタンド、 ９ 油圧ポンプ、 １０、１０’ 側面フォームワーク、 １１ 止め部、 １２ 板金支持体、 １３ 上側梁、 １４ 下側梁、 １５ 上側工具、 １５ａ 上側工具の前縁、 １５ｂ 上側工具の溝、 １５ｃ 上側工具の外形、 １６ 下側工具、 １６ａ 下側工具のＶ形凹部、 １６ｂ 下側工具の溝、 １７ ポスト、 １８ 支持支柱、 １９ ねじ、 ２０、２０’ ガイド、 ２１ ベース板、 ２２ 固着ねじ、 ２３ ドエル、 ２４ 固着ねじ、 ２５ 調整ねじ。

Claims (15)

1. 板金の曲げ加工が行われる作業エリアを有する曲げ加工機（２）における、前記板金の曲げ加工に用いられる曲げ加工工具（１５、１６）を付け替える装置であって、
   前記装置（１）の、前記曲げ加工工具（１５、１６）の付け替えを行う動作位置において、前記曲げ加工機（２）に機械的に接続することなく遊離した状態に配置されるように構成されフレーム（３）と、
   前記フレーム（３）上に配置される少なくとも１つの工具マガジン（６）であって、前記作業エリアにおける前記板金の曲げ加工に用いられていない前記曲げ加工工具（１５、１６）を収納する少なくとも１つの工具マガジン（６）と、
   前記少なくとも１つの工具マガジン（６）から前記曲げ加工機（２）の前記作業エリア内に前記曲げ加工工具（１５、１６）を自動挿入するとともに、前記作業エリアから前記少なくとも１つの工具マガジン（６）内に前記曲げ加工工具（１５、１６）を自動収納するロボット（４）であって、前記フレーム（３）上に配置され、前記曲げ加工工具（１５、１６）を自動挿入および自動収納するために、前記装置（１）が前記動作位置にて付け替え動作中に前記少なくとも１つの工具マガジン（６）と前記曲げ加工機（２）の前記作業エリアとの間で移動するロボット（４）と、
   を備え、
   前記少なくとも１つの工具マガジン（６）は、前記フレーム（３）内に収められた第１の位置から、前記フレーム（３）から張り出した第２の位置へと前記フレーム（３）の外へ移動することができ、前記装置（１）が前記動作位置にあるとき、外へ移動することができる前記工具マガジン（６）は、前記第２の位置において当該工具マガジン（６）の少なくとも一部が、前記曲げ加工機（２）に接触しない状態で前記曲げ加工機（２）内にあることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、前記装置（１）の前記動作位置で、前記作業エリアに、前記曲げ加工機（２）の後側（２０２）を経由して前記ロボット（４）が到達し、前記後側（２０２）は、前記曲げ加工機（２）の前側（２０１）の反対側にあり、曲げられる前記板金は、前記曲げ加工機（２）の動作中に、前記前側（２０１）を経由して、前記作業エリアへ送られることを特徴とする装置。
3. 請求項１または２に記載の装置であって、外へ移動することができる前記少なくとも１つの工具マガジン（６）は、前記フレーム（３）の中に変位可能に案内されることを特徴とする装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の装置であって、外へ移動することができる前記少なくとも１つの工具マガジン（６）は、前記フレーム（３）の外へ手動または自動で移動することができることを特徴とする装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の装置であって、外へ移動することができる前記少なくとも１つの工具マガジン（６）は、外へ移動した状態で前記工具マガジン（６）を前記フレーム（３）に固定する固定装置が割り当てられることを特徴とする装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の装置であって、外へ移動することができる複数の工具マガジン（６）が用意され、前記複数の工具マガジン（６）は、前記装置（１）の開口エリア（３０１）に隣り合う前記フレーム（３）の１つまたは複数の内側に配置されることを特徴とする装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の装置であって、外へ移動することができる前記少なくとも１つの工具マガジン（６）に加えて、前記フレーム（３）に動かないように取り付けられる少なくとも１つのさらなる工具マガジン（６’）が設けられ、前記少なくとも１つのさらなる工具マガジン（６’）は前記装置の開口エリア（３０１）の反対側にある前記フレーム（３）の内側に配置されることが好ましいことを特徴とする装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の装置であって、ロボット（４）は、複数のロボット軸、および前記ロボット軸と曲げ加工工具（１５、１６）を把持する把持装置（４０１）との間の関節を有する多軸ロボットであることを特徴とする装置。
9. 請求項８に記載の装置であって、前記装置（１）は、前記ロボット（４）の把持動作中に曲げ加工工具（１５）を一時的に受け入れる把持ステーション（５）、および／または曲げ加工工具を一時的に受け入れ、一時的に受け入れられた前記曲げ加工工具を自動で回転させる回転ステーションが割り当てられることを特徴とする装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の装置であって、前記動作位置で前記装置（１）を床に固着する固着手段が割り当てられることを特徴とする装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置であって、前記装置（１）は、前記ロボット（４）のための制御モジュールを有することを特徴とする装置。
12. 請求項１１に記載の装置であって、前記制御モジュールは通信インタフェースを含み、前記通信インタフェースを介して、前記制御モジュールは前記曲げ加工機（２）の制御装置と通信することができることを特徴とする装置。
13. 請求項１１または１２に記載の装置であって、前記ロボット（４）はセンサ装置を備え、前記制御モジュールは、前記ロボット（４）が、前記センサ装置によって前記曲げ加工機（２）の前記作業エリア内に収納される曲げ加工工具（１５、１６）を検出し、続いて、収容される前記曲げ加工工具（１５、１６）を前記作業エリアから工具マガジン（６、６’）内に搬送するように、前記曲げ加工工具（１５、１６）を収納する前記ロボット（４）を制御することができることを特徴とする装置。
14. 板金の曲げ加工が行なわれる作業エリアを有する曲げ加工機（２）と、前記曲げ加工機（２）で用いられる曲げ加工工具（１５、１６）を付け替える装置（１）とを備えた設備であって、
    前記装置（１）は、
    前記装置（１）の、前記曲げ加工工具（１５、１６）の付け替えを行う動作位置において、前記曲げ加工機（２）に機械的に接続することなく遊離した状態に配置されるように構成されフレーム（３）と、
    前記フレーム（３）上に配置された少なくとも１つの工具マガジン（６）であって、前記作業エリアにおける前記板金の曲げ加工に用いられていない前記曲げ加工工具（１５、１６）を収納する少なくとも１つの工具マガジン（６、６’）と、
    前記少なくとも１つの工具マガジン（６）から前記曲げ加工機（２）の前記作業エリア内に前記曲げ加工工具（１５、１６）を自動挿入するとともに、前記作業エリアから前記少なくとも１つの工具マガジン（６）内に前記曲げ加工工具（１５、１６）を自動収納するロボット（４）であって、前記フレーム（３）上に配置され、前記曲げ加工工具（１５、１６）を自動挿入および自動収納するために、前記装置（１）が前記動作位置にて付け替え動作中に前記少なくとも１つの工具マガジン（６）と前記曲げ加工機（２）の前記作業エリアとの間で移動するロボット（４）と、
    を有し、
    前記少なくとも１つの工具マガジン（６）は、前記フレーム（３）内に収められた第１の位置から、前記フレーム（３）から張り出した第２の位置へと前記フレーム（３）の外へ移動することができ、前記装置（１）が前記動作位置にあるとき。外へ移動することができる前記工具マガジン（６）は、前記第２の位置において当該工具マガジン（６）の少なくとも一部が、前記曲げ加工機（２）に接触しない状態で前記曲げ加工機（２）内にあることを特徴とする設備。
15. 請求項１４に記載の設備であって、前記設備は、請求項２から１３のいずれか１項に記載の装置を含むことを特徴とする設備。

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