JPH11502155A - シートメタル片にインサートを打ち込む機械及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 インサートをシートメタル片に打ち込む機械は、インサートを打ち込むべき軸（Ａ）に沿って互いに対して移動可能なパンチ（５０）とダイ（４６）を含む。パンチ（５０）とダイ（４６）は、それらの間に打ち込み領域（５２）を規定する。その打ち込み領域（５２）において、インサートを打ち込むべきシートメタル片（２２）の穴（１４４）が位置決めされる。インサートを打ち込むべき軸（Ａ）はほぼ水平であり、自動ハンドリング装置（２６）によって、シートメタル片がほぼ鉛直の平面に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】 シートメタル片にインサートを打ち込む機械及び方法 発明の背景 １．発明の分野 本発明の開示は、同時に提出した以下のＰＣＴ出願において開示したものと関 連する。 譲受人、U.S．Amada，Ltd.とCrea S.r.l.の名義で提出された「インサートを シートメタル片に打ち込む装置」（代理人Docket No．Ｐ１４４８８）及び譲受 人、U.S.Amada，Ltd.とCrea S.r.l.の名義で提出された「インサートをシートメ タル片に打ち込む機械及び方法」（代理人Docket No．Ｐ１４４８７）。また前 述の出願の開示を参照としてここに全体として明示して引用する。 本発明はインサートをシートメタル片に打ち込む機械とその方法に関する。 ２．背景及び関連情報 曲げ加工もしくはプレス加工されたメタルシートによって形成される要素の製 造分野において、シートメタル要素の内部または外部表面にねじ切りされたまた はねじ切りされていない固定点すなわちアンカーポイントを形成する必要がしば しば生じる。この必要性は、アルミニウムの機械的特性のためにねじ切りされた 穴を作ることが困難なアルミニウムシートの場合に特に生じる。 インサートは一般に金属製であって、金属（アルミニウム、鋼鉄または他の材 質）のシートに予め形成された穴に打ち込まれる。インサートは、果たすべき機 能に応じて様々な形状及び寸法のものとすることができる。最も一般的なインサ ートは、インサートを介してメタルシートに固定器具、固定要素等をねじ止めす ることによってシートメタルに器具や要素等を固定するために、一般にねじ切り された穴またはシャンクを有する。 インサートをメタルシートに予め形成された穴に打ち込むために通常プレスが 使用される。一般に、プレスは互いに協働するパンチとダイを含み、それらの間 に打ち込み領域が規定される。インサートは、シートの各々の穴に強制的にはめ 込まれる際に、インサートがプレスばめされる穴に隣接するメタルシート部分の 塑性変形を引き起こすようにシートに固定される。 現在利用できる機械では、パンチとダイは垂直の打ち込む軸に沿って協働する 。プレスは、オペレーターによって手動で操作され、オペレーターは、インサー トを打ち込む間シートメタル片を水平面に保持し、各打ち込み操作が終了すると シートメタル片を手で動かしている。 発明の概要 本発明の目的は、従来の機械とは異なり、インサートが打ち込まれる軸は水平 であり、インサートを打ち込むべきシートメタル片の部分は打ち込み領域におい て垂直に保持されるようにしたインサートを打ち込む機械及び 方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、１つかそれ以上のインサートを打ち込むべきシートメタ ル片の垂直配置を提供し、水平のシートに重力の影響により生じるシートメタル 片の変形に関連する問題を防止することにより、シートメタル片の自動ハンドリ ングをかなり簡略化させることにある。 本発明によれば、これらの目的は、インサートを打ち込むべきほぼ水平の軸に 沿って互いに対して移動可能なパンチとダイを含む、シートメタル片にインサー トを打ち込む機械を提供することによって達成される。パンチとダイはそれらの 間に打ち込み領域を規定する。自動ピースハンドリング装置はインサートを挿入 すべき穴を有するシートメタル片（ピース）の部分を、打ち込み領域においてほ ぼ垂直な面に保持する。 自動ハンドリング装置は、好ましくは、２つの異なる作動状態の下でシートメ タル片を掴むために、少なくとも１つのグリッピング部材を有するピースホルダ ーヘッドを含む。少なくとも１つのグリッピング部材は、２つの異なる作動状態 の第１の状態では、シートメタル片をピースホルダーヘッドに対して比較的堅固 に保持する。この少なくとも１つのグリッピング部材は、２つの異なる作動状態 の第２の状態では、シートメタル片をピースホルダーヘッドに対して浮動するよ うに保持し、これによりシートメタル片が外力による作用を受ける時、シートメ タル片がピースホルダーヘッドに対して自由に調整 移動可能となる。 第２の作動状態では、シートメタル片はインサートを打ち込むべき穴を有する シートメタル片の部分によって規定される面においてのみ、ピースホルダーヘッ ドに対して自由に調整移動できる。 好ましくは、この機械は、シートメタル片が第２の作動状態に保持される時、 シートメタル片に力を加えるための位置付け装置をさらに含み、シートメタル片 を調整移動させることによって、インサートを打ち込むべき穴をインサートを打 ち込むべき軸に整列させる。 この位置付け装置は、インサートを打ち込むべき軸に沿って摺動可能な位置付 けピンを含み、ダイは位置付けピンが摺動可能な中空体を含む。位置付けピンは 打ち込み領域に向かう方向に中空体の遠端を超えて突出する。 好ましくは、位置付け装置は、位置付けピンを付勢するための弾性バイアス装 置と、停止装置とを含む。停止装置は、位置付けピンと相互作用し、位置付けピ ンの２つの作動位置を制御する。第１の作動位置では、停止装置は位置付けピン を中空体に対してロックする。第２の作動位置では、停止装置は位置付けピンを 弾性バイアス装置のバイアス力に対して中空体の中で自由に摺動可能とする。 好ましくは、停止装置は、位置付けピンが第１の作動位置にある時に、所定の 値より大きな軸方向の力を受けた場合に介入する開放システムをさらに含む。 好ましくは、自動ハンドリング装置の少なくとも１つのグリッピング部材は、 基部と、グリッパーと、グリッパーを基部に接続する懸架装置とを含む。懸架装 置は、少なくとも１つのグリッピング部材が２つの異なる作動状態の第１の状態 にある時、インサートを打ち込むべき穴を有するシートメタル片の部分によって 規定される平面において、グリッパーの調整移動を可能とすることによって、シ ートメタル片の調整移動を可能にする。 ロック装置は、少なくとも１つのグリッピング部材が２つの異なる作動状態の 第２の状態にある時、グリッパーを基部に堅固に接続する。 懸架装置は、第１の４本バー・リンク機構によって基部に接続される中間要素 を含むことが好ましい。第１の４本バー・リンク機構は基部に対して中間要素が 第１の方向に移動できるようにする。 さらに、懸架装置は、中間要素とグリッパーとを相互接続する第２の４本バー ・リンク機構を含むことが好ましい。第２の４本バー・リンク機構は中間要素に 対してグリッパーが第１の方向に垂直な第２の方向に移動できるようにする。 さらに、懸架装置は、グリッパーとグリッパーによって掴まれるシートメタル 片の組合わさった重量を平衡させるために、グリッパーに調整可能な大きさの上 向きの弾性力を印加する弾性部材を含むことが好ましい。グリッパーは、少なく とも１つのグリッピング部材の基部に 固定される２つの平坦面間の垂直面に導かれるプレートに固定される。 ロック装置は、アクチュエーターによって作動されるロックピンを含み、ロッ クピンは、非作動位置と、ロックピンがプレート及び少なくとも１つのグリッピ ング部材の基部において整列した穴と係合するロック位置との間をプレートに垂 直に移動可能となっている。 好ましくは、自動ハンドリング装置は、ほぼ水平な軸に沿って機械の静止基部 に対して移動可能なキャリッジと、ほぼ垂直な軸に沿ってキャリッジに対して摺 動可能なスライドとをさらに含む。スライドは、ピースホルダーを支持する。 本発明による機械は、さらに、パンチとダイを支持するプレスを含む。プレス は、挿入すべきインサートに打ち込み力を付与するためのアクチュエーターをさ らに含む。プレスは、インサートを打ち込むべき軸に沿って機械の基部に対して 移動させる。プレスは、インサートを打ち込み領域に自動的に供給する装置をさ らに備える。インサートを打ち込み領域に自動的に供給する装置は、インサート を打ち込むべき軸に沿ってパンチと共に移動可能である。 さらに好ましくは、自動ピースハンドリング装置は、ピースホルダーヘッドを 支持するスライド上の静止位置に配置された交換工具の格納部を支持する。工具 格納部は、一組の交換用パンチとダイを掴み、一組の交換用パ ンチとダイを所定の位置に保持するための複数の工具グリッパーを含む。 工具グリッパーは、工具グリッパーを閉鎖位置に向けて付勢するための弾性バ イアス装置を有する。工具グリッパーは、格納部と工具間の垂直方向の相対的移 動の結果として、工具の挿入及び取り外しを可能にするように操作できる。 シートメタル片にインサートを打ち込む方法は、インサートを打ち込むべきほ ぼ水平の軸に沿って、互いに整列されたパンチとダイを提供し、自動ハンドリン グ装置を用いてインサートを打ち込むべきシートメタル片をほぼ垂直な面に自動 的に位置決めし、インサートを打ち込むべき軸とシートメタル片の穴を自動的に 整列させ、穴にインサートを強制的に挿入することから成る。 好ましくは、この方法は、自動整列の前に、穴の軸とインサートを打ち込むべ き軸との間に一般的に位置決め誤差があるように、精度を考慮することなく、イ ンサートを打ち込むべきシートメタル片の穴を予備的に位置決めすることをさら に含む。自動整列は、インサートを打ち込むべき軸と正確に整列するように穴を 位置付けるために、穴に位置付けピンを挿入して、インサートを打ち込むべき軸 に垂直な方向にシートメタル片の調整移動を強いることを含む。 本発明の開示は、ここに参照のために明示して挿入されるイタリア特許出願第 Ｔ０９５ Ａ ０００１８４号 （１９９５年３月１０日に提出）に含まれる主題に関連する。 図面の簡単な説明 本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照した以下の例による詳細 な説明から明らかとなるであろうが、本発明はこれらの例に制限されるものでは ない。 図１は、本発明による機械の概略的な斜視図である。 図２は、図１の矢印ＩＩによって示された部分をより詳細に示す斜視図である 。 図３は、図１に示した機械の側面図である。 図４は、図１の矢印ＩＶによって示された部分の拡大正面図である。 図５は、図４の矢印Ｖによって示された部分の一部拡大断面図である。 図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。 図７乃至図１１は、図３の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図であり、シートメ タル片を位置付けし、インサートを位置決めするためのシーケンスを示す。 図１２は、図４の矢印ＸＩＩで示された部分の拡大正面図である。 図１３は、図１２の矢印ＸＩＩＩで示された部分の拡大図である。 好ましい実施形態の説明 次に図面を詳細に参照すると、図１は、シートメタル片２２（図２と図３を参 照）にインサートを打ち込むよ うに設計された機械２０を示す。機械２０は、ピースホルダー２６が摺動可能に 装着される静止基部２４を含む。ピースホルダー２６は、キャリッジ２８と、垂 直に移動可能なスライド３０と、ピースホルダーヘッド３２とを含み、それらは 図１に示す軸Ｘに沿って一体に移動可能である。キャリッジ２８は、Ｘ軸に沿っ た前述の動きを行うために、基部２４に対してガイド３４に沿って移動可能とな っている。 キャリッジ２８は、それに沿って（すなわち、図１に示す「Ｚ軸」に沿って） 垂直に装着されたガイド３６を含む。垂直に移動可能なスライド３０は、ガイド ３６に沿ってキャリッジ２８に対して移動可能であって、垂直に移動可能なスラ イド３０とピースホルダーヘッド３２は基部２４に対してＺ軸に沿って移動する 。 基部２４は、それに沿って水平に（すなわち、図１に示す「Ｙ軸」に沿って） 装着されるガイド４２を含む。さらに、機械２０は、ガイド４２によってＹ軸に 沿って基部２４上を移動できるプレス４０を含む。プレス４０は、一般的にＵ字 形状の輪郭を有する基礎構造体４４を有する。基礎構造体４４の第１のアーム４ ４ａはダイ４６を担持し、第２のアーム４４ｂはＹ軸に沿って基礎構造体４４に 対して移動できるスライド４８を支持する。スライド４８は、インサートを打ち 込むべき軸と一致する水平軸Ａ上でダイ４６と整列されるパンチ５０を担持する 。 パンチ５０とダイ４６はそれらの間に打ち込み領域５２を規定し、インサート を打ち込むべきシートメタル片２２の部分が、図２において破線で示されるよう に、その中に位置決めされる。図２において、スラスト発生器５４がＹ軸に沿っ てスライド４８を動かすために設けられ、それによってインサートを打ち込むた めの力を生み出す。スライド４８は、パンチ５０と共にＹ軸に沿って移動でき、 打ち込み領域５２に自動的にインサートを供給する供給装置５６をさらに支持す る。 供給装置５６は、既存の装置が必要とするような工具交換のための如何なるダ ウンタイムも必要とすることなく、打ち込むべき異なる種類及び寸法のインサー トを迅速に連続して自動供給することができる。インサートを自動的に供給する ために使用される装置５６の構造及び操作については、参照のために上記におい て引用した、譲受人、U.S．Amada，Ltd.とCrea S.r.l.の名義で提出された（代 理人Docket No．Ｐ１４４８７）「インサートをシートメタル片に打ち込む機械 及び方法」と題された出願において詳細に説明されている。 上述したように、本発明の重要な特徴は、従来の機械とは異なり、インサート が打ち込まれる軸Ａが水平であることであり、またインサートを打ち込むべきシ ートメタル片部分が打ち込み領域５２において垂直に保持されることである。シ ートメタル片２２の垂直配置はシートメタル片の自動ハンドリングをかなり簡略 化する。なぜ なら、それによって、特に補強ベンドを含まないメタルシートの場合に、水平に 向けられたシートメタル片にかかる重力の作用から生じるかもしれないシートメ タル片の変形等のような問題が防止されるからである。 次に、図４を参照して、シートメタル片を垂直に操作できるようにするピース ホルダーヘッド３２の構造を詳細に説明する。垂直軸５８は、垂直に移動可能な スライド３０に装着される。ピースホルダーヘッド３２は軸受６０によって垂直 軸５８に回転可能に装着される。垂直軸の周りで（すなわち、図１のＺ方向の軸 の周りで）ピースホルダーヘッド３２を回転させるために、回転アクチュエータ ー６２が設けられる。 インサートをシートメタル片２２に打ち込む時、シートメタル片はインサート が打ち込まれるＡ軸（図１及び図２を参照）に対して垂直でなければならない。 シートメタル片２２の両表面にインサートを打ち込むことが必要な場合、アクチ ュエーターはヘッド３２を１８０°の角度回転させる。垂直軸を中心としたピー スホルダーヘッド３２の回転は、シートメタル片のローディング／アンローディ ング操作中の大きな自由度と便利さを提供する。例えば、シートメタル片のロー ディング／アンローディング領域内の障害物を減少させるために、シートメタル 片をロック装置（図示せず）によって作業位置から９０°回転させることができ る。 ピースホルダーヘッド３２は、一対のグリッピング部 材６６が装着される細長い支持要素６４を含む。図５及び図６において詳細に示 すように、各々のグリッピング部材６６は、懸架装置７０によって支持要素６４ に接続されるグリッパー６８を有する。グリッパー６８は、固定フィンガー７２ と可動フィンガー７４とを有する。可動フィンガーは、流体アクチュエーター７ ６によって駆動される。既知のタイプのトグル伝達機構７８が流体アクチュエー ター７６と可動フィンガー７４の間に介装され、流体アクチュエーター７６から の動力を可動フィンガー７４に伝達する。 各々のグリッピング部材６６の懸架装置７０は、グリッパー６８の微妙な調整 移動を可能にするために設けられる。特に、懸架装置７０は、シートメタル片２ ２の平面においてのみ微妙な調整移動を可能にする。 図６において、グリッパー６８及びアクチュエーター７６は、懸架装置７０の 静止基部を形成する２つの要素８２の間に規定される溝に装着されるプレート８ ０に固定される。要素８２によって規定される溝は、プレート８０がそれによっ て規定される平面において微妙な移動を為しえるようにする。２つの要素８２の 一方が、図４に示すようにスロットに装着されたガイド８４を介して支持要素６ ４に接続され、支持要素６４に対してグリッピング部材６６の全体の位置を修正 できるようにする。 図５に示すように、懸架装置７０は、第１の４本バー・リンク機構８８によっ て基部８２に接続される中間部 材８６を含む。第１の４本バー・リンク機構８８は、中間部材８６が支持要素６ ４と基部８２に対して垂直方向（すなわち「Ｚ軸」方向）に移動できるようにす る。グリッパー６８に対して固定されるプレート８０は、第２の４本バー・リン ク機構９０によって中間部材８６に接続される。第２の４本バー・リンク機構は プレート８０が中間部材８６に対して水平方向（すなわち「Ｘ軸」方向）に移動 できるようにする。 さらに、懸架装置７０は弾性部材９２を含む。弾性部材は、中間部材８６に固 定されるねじ付きロッド９４を含む。圧縮コイルばね１００がねじ付きロッド９ ４を取り囲み、基部８２の予め形成された部分に据え付けられる。プレート９８ は、圧縮コイルばねの上端の上方にねじ止めされ、その支持表面として作用する 。ばね１００は、中間部材８６及び４本バー・リンク機構９０を介してグリッパ ー６８に上向きの力を加える。ばね１００によって加えられる上向きの力は、グ リッパー６８とグリッパー６８によって把持されるシートメタル片２２の重量と 平衡する。懸架装置７０によって提供されるこの平衡力の大きさは、プレート９ ８をねじるかまたはねじをゆるめることにより、把持されるシートメタル片の重 量に応じて調整することができ、それによって圧縮ばね１００によって印加され る力を変化させることができる。 図５において、９５で示されるねじは、中間部材８６に固定され、目盛尺と関 連する指標として機能し、平衡 荷重が処理すべきシートメタル片の重量に応じて設定されるようにする。 グリッピング部材６６の構成は、グリッパー６８が処理すべきシートメタル片 の平面において自由に浮動するような方法で、支持要素６４に対してグリッパー ６８を支持する。この浮動能力は、インサートを打ち込むべき軸Ａに対して、イ ンサートが打ち込まれる穴の正確な位置決めを実行するのに非常に有用である。 シートメタル片の穴をＡ軸に正確に整列させるための手順を以下に詳細に説明す る。 懸架装置７０によって可能となるグリッパー６８及びそれによって支持される シートメタル片の自由な浮動能力は、シートメタル片の位置決めの間は非常に有 用であるが、実際にはかかる自由な浮動能力はシートメタル片の移送及び処理操 作の間は逆効果である。事実、理想的な配置では、シートメタル片２２の位置決 め及び移送操作中はシートメタル片とピースホルダーヘッド３２間に堅固な接続 を提供するが、位置付け操作及びインサートを打ち込む間は、シートメタル片を 支持する自由な浮動能力を提供するようなものであろう。 これらの要件を満たすために、グリッパー６８と支持要素６４の間に堅固な接 続を形成することによって懸架装置７０を操作不能にすることにより、各々のグ リッピング部材６６にピースホルダーヘッドに対してグリッピング部材をロック するロック装置が設けられる。 図６に示すように、空洞１０６内の圧縮空気の作用のもとで移動できるピスト ン１０４に接続されたロックピン１０２を提供することによってロック装置が形 成される。このように、ロックピン１０２は、グリッパー６８が４本バー・リン ク機構８８、９０によって許される調整移動を自由に行うことができる非作動位 置と、ピン１０２が枢軸プレート８０の穴１０８及び基部８２の穴１１０と係合 してロックする作動ロック位置との間で移動可能である。ロック状態では、プレ ート８０はこのように基部８２に固定される。 インサートを打ち込むためにシートメタル片を位置付ける方法を図７乃至図１ １を参照して説明する。 図７において、シートメタル片２２はパンチ５０とダイ４６間に規定される打 ち込み領域５２において垂直に保持される。パンチ５０は、複数の穴に連続挿入 操作を実施するために、インサート１１４が連続して供給される軸方向の空洞１ １２を有する。パンチ５０の特徴及びその操作は、参照のために上記において引 用した、譲受人、U.S．Amada，Ltd.とCrea S.r.l.の名義で提出された（代理人 Docket No．Ｐ１４４８８）「インサートをシートメタル片に打ち込む装置」と 題された出願において詳細に説明されている。 ダイ４６は、位置付けピン１１６が収容される中空体１１８を有する。位置付 けピン１１６は軸Ａに沿って中空体１１８内を移動できる。位置付けピン１１６ は、弱 い圧縮コイルばね１２０によって付勢されているので、ばね１２０と接触しない ピン１１６の先端に力が作用していない時には、位置付けピン１１６の先端は中 空体１１８の遠端から突出している。位置付けピン１１６は、位置付けピンの先 端が突出する端と反対の中空体１１８の端から突出するロッド１２２に固定され る。ロッド１２２は、位置付けピン１１６の位置をロックするためにロック装置 １２４と協働する。 ロック装置は空気室１２８内を垂直に移動できるピストン１２６を含む。保持 部材１３０がポイント１３２の周りで連接し、ピストン１２６の上端及びロッド １２２の突出端と協働する。ボール１３４または同様の係合要素がばね１３６に よって保持部材１３０の凹部１３８と係合するように押し付けられる。保持部材 １３０は、また、下記において説明するように、リセット操作を自動的に実施す るために、表面１４２と協働する突出ピン１４０を有する。 位置付け操作を実施するために、ピースホルダー３２は、インサートが打ち込 まれる穴１４４の軸がほぼ打ち込み軸Ａと整列するように、打ち込み領域５２に おいてシートメタル片２２を予備的に位置決めする。シートメタル片２２の移送 中、ピースホルダーヘッド３２は、シートメタル片２２が浮動するのを防止する ため、堅固な構成に維持される。予備的な位置決めの間は、位置付けシステムが ある程度まで位置決め誤差を補正するので、 高い精度は必要とされない。予備的な位置決めの間は、穴１４４の軸を軸Ａに高 い精度で位置決めする必要がないので、ピースホルダーヘッド３２を移動させ制 御するシステムは大いに簡略化することができ、予備的な位置決めを行う速度も 非常に速くなる。 シートメタル片２２の予備的な位置決めを実施した後、ロックピン１０２が非 作動位置に動かされ、グリッパー６８及びシートメタル片２２が自由に浮動でき る状態にされ、外力の作用のもとで、シートメタル片２２の平面において４本バ ー・リンク機構８８、９０によって許容される調整移動を行うことができる。 図８に示すように、パンチ５０とダイ４６が次に互いに近づくように動かされ る。この動きの間に、保持部材１３０はロッド１２２と係合する位置にある。こ うして、位置付けピン１１６は中空体１１８に対してロックされるので、シート メタル片２２に力を加えることができ、穴１４４が軸Ａと正確に整列するように 調整できる、すなわち、穴１４４の中心が軸Ａと整列するように穴１４４を整列 させることができる。これらの調整移動はシートメタル片の予備的位置決めの間 に発生するかもしれない位置決め誤差をある程度補正する。ピンの最大直径部分 が穴１４４に達するまで位置付けピン１１６が穴１４４に挿入された時、穴１４ ４の軸（すなわち中心）は、インサートが打ち込まれる軸Ａ上に正確に位置付け されるであろう。 図９は操作異常のために、位置付けシステムが補正するには大きすぎる誤差が 発生したことにより、穴１４４が整列しない位置に予備的に位置決めされた例を 示す。かかる状況では、位置付けピン１１６の先端は穴１４４を完全に逸脱し、 シート２２の表面と接触している。位置付けピン１１６の先端とシート２２間の 接触は、ロッド１２２の突出端と保持部材１３０間の接点にスラスト力を伝達す る。この場合に伝達されるスラスト力の大きさは、ボール１３４が保持部材１３ ０を適所に保持する校正水準より大きい。従って、位置付けピン１１６からのス ラスト力は、保持部材１３０を、図９に示すように、ロッド１２２から遠ざかる ように回転させる。この回転の結果として、ピン１４０が表面１４２と係合し、 それによって偏らされ、位置エネルギーを蓄える。 次に、位置付けピンがダイ４６内に引っ込み、それによってシートメタル片２ ２に損傷を与えることを防止する。異常事態が発生したことをオペレーターに警 告するために、表示手段が設けられてもよい。図９に示した異常が補正された後 、保持部材１３０は、ピン１１６が再びダイから自由に突き出すようになると同 時に、ロッド１２２と接触する正常な操作位置に戻る。ピストン１２６はばね１ ４６の作用の下で下向きに移動し、ピン１４０に蓄積された位置エネルギーを運 動エネルギーに変換し、保持部材１３０をロッド１２２と接触する開始位置に戻 すように回転させる。 正常な操作状態では、位置付けピン１１６が穴１４４に正確に挿入された後、 図１０に示すように、スラストロッド１４８がインサート１１４を供給ダクト１ １２に押しやる。スラストロッド１４８はインサート１１４を打ち込み領域５２ に動かし、そこでインサートは位置付けピンと接触し、こうして、スラストロッ ド１４８と位置付けピン１１６の間で掴まれる。 次に、ピストンを空気室１２８の下方に動かすことによってロック装置１２４ が非作動位置に動かされ、それによって、位置付けピン１１６はばね１２０のバ イアス力に抗して摺動可能となる。図１１に示すように、インサートがスラスト ロッド１４８によって穴１４４に挿入されるにつれて、位置付けピン１１６はイ ンサート１１４の力によって中空体１１８内へと押し込まれる。参照のために上 記において引用した、譲受人、U.S．Amada,Ltd.とCrea S.r.l.の名義で提出され た（代理人のDocke_t No．Ｐ１４４８８）「インサートをシートメタル片に打ち 込む装置」と題された出願において詳細に説明された方法で、パンチ５０によっ て打ち込み力がインサートに印加される。 再び図４において、垂直に移動できるスライド３０は、交換用工具の格納部１ ５０を備える。格納部１５０は垂直軸５８に装着される。図１２及び図１３に詳 細に示すように、ツールホルダー格納部１５０は複数のグリッパー１５２を含む 。グリッパー１５２は、受動的に操作さ れ、従って開閉操作を果たすために能動的なアクチュエーターを必要としない。 各グリッパー１５２は、固定ピン１５６上で互いに連接される一対のジョー１５ ４を備える。圧縮コイルばね１５８が各々グリッパー１５２に設けられ、ジョー １５４を閉鎖位置に付勢する。 各々のパンチ５０とダイ４６は、グリッパー１５２によって把持されるのに適 した係合部分を有する。各係合部分の外面は、傾斜面１６２を有するように形付 けられ、矢印１６４で示される移動によってパンチ５０とダイ４６がジョー１５ ４の間に挿入される時、ばね１５８の作用に抗してジョーを開かせる。ジョー１ ５４は、一対のプレート１６３間に導かれ、その一方だけが図１２の左側部分に 示されている。プレート１６３は、位置付け表面１６６を有し、それに対してパ ンチ５０またはダイ４６の傾斜面１６２がグリッパーに対する工具（すなわちパ ンチまたはダイ）の所定の方位を維持するように支える。工具４６、５０は矢印 １６４で示された方向と反対方向の相対的移動によって各々のグリッパー１５２ から取り外される。 ジョー１５４は、ジョーの移動を制限し、グリッパーの極限まで開いた位置を 規定する静止表面１６８と１７０間に配置される。上述のように、グリッパー１ ５２は受動的であるので、アクチュエーター手段を必要としない。 本発明による機械は、工具を自動的に交換することが できる。工具の交換は、例えば、打ち込むべきインサートのタイプが異なった寸 法のパンチやダイを必要とする場合に、あるいは工具が切れなくなったり、摩耗 もしくは破損した場合に必要となる。 工具を自動的に交換するために、一対の自由なグリッパー１５２を機械におい て使用中のパンチ５０やダイ４６に整列させるために、キャリッジ２８がＸ軸方 向に動かされ、格納部１５０を移動させる。スライド３０と格納部１５０が次に Ｚ軸方向に動かされ、自由なグリッパーを動かして工具と係合させる。こうして 、工具はグリッパーによって掴まれると、基礎構造体の台座から外され、格納部 １５０がＺ軸方向及び次にＸ軸方向に沿った移動によって再位置付けされ、使用 したいパンチ５０とダイ４６のペアを保持しているグリッパー６８を装着のため に構造体４４の台座と整列させる。工具が（構造体４４上の）プレスの高速装着 手段によって掴まれた後に、格納部を上昇させることによって、新しいパンチ５ ０とダイ４６のペアが格納部から取り外される。パンチ５０とダイ４６の片方だ けを交換するために、この操作を別の方法で実行してもよい。 特定の手段、材料及び態様に関連して発明を説明してきたが、発明は特定の開 示に制限されず、クレームの範囲内で変更が可能であることが理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＪＰ，ＫＲ，ＬＵ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＵ，ＳＥ，ＳＧ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． インサートを打ち込むべきほぼ水平の軸に沿って互いに対して移動でき、 それらの間に打ち込み領域を規定するパンチとダイと、 インサートを打ち込むべき穴を有するシートメタル片の部分を前記打ち込み領 域においてほぼ垂直面に保持する自動ピースハンドリング装置と を備えたインサートをシートメタル片に打ち込む機械。 ２． 前記自動ハンドリング装置は、 ２つの異なる作動状態のもとでシートメタル片を把持するために、少なくとも １つのグリッピング部材を有するピースホルダーヘッドを備え、 前記少なくとも１つのグリッピング部材は、前記２つの異なる作動状態の第１ の状態では、前記ピースホルダーヘッドに対して比較的堅固にシートメタル片を 保持し、 前記少なくとも１つのグリッピング部材は、前記２つの異なる作動状態の第２ の状態では、シートメタル片が外力による作用を受ける時、前記ピースホルダー ヘッドに対して前記シートメタル片を自由に調整移動できるように、前記ピース ホルダーヘッドに対して浮動するようにシートメタル片を保持するようにした請 求項１に記載の機械。 ３． 前記第２の作動状態では、インサートを打ち込むべき穴を有するシートメ タル片の部分によって規定され る平面においてのみ前記ピースホルダーヘッドに対してシートメタル片を自由に 調整移動できるようにした請求項２に記載の機械。 ４． シートメタル片に力を付与するための位置付け装置をさらに備え、第２の 作動状態のもとでシートメタル片が保持される場合、シートメタル片を調整移動 させることによって、インサートを打ち込むべき穴をインサートを打ち込むべき 軸に整列させるようにした請求項３に記載の機械。 ５． 前記位置付け装置はインサートを打ち込むべき軸に沿って摺動可能な位置 付けピンを備え、前記ダイは前記位置付けピンが摺動できる中空体から成り、前 記位置付けピンは前記打ち込み領域に向かう方向に前記中空体の遠端を超えて突 出させた請求項４に記載の機械。 ６． 前記位置付け装置は、 前記位置付けピンを付勢するための弾性バイアス装置と、 前記位置付けピンと相互作用して前記位置付けピンの２つの作動位置を制御す る停止装置とをさらに備え、 前記停止装置は、前記２つの作動位置の第１の位 置において前記中空体に対して位置付けピンをロックし、 前記停止装置は、前記２つの操作位置の第２の位置において、前記位置付けピ ンが前記弾性バイアス装置のバイアス力に抗して前記中空体において自由に摺動 できるようにした請求項５に記載の機械。 ７． 前記停止装置は、前記第１の作動位置にある時、前記位置付けピンが所定 の値より大きな軸方向の力を受けた時に介入する開放システムを備える請求項６ に記載の機械。 ８． 前記少なくとも１つのグリッピング部材は、 基部と、 グリッパーと、 前記グリッパーを前記基部に接続する懸架装置とを備え、前記懸架装置は前記 少なくとも１つのグリッピング部材が前記２つの異なる作動状態の前記第１の状 態にある時、インサートを打ち込むべき穴を有するシートメタル片の部分によっ て規定される前記平面において、前記グリッパーの調整移動を可能にすることに よってシートメタル片の調整移動を可能にし、 前記少なくとも１つのグリッピング部材が前記２つの異なる作動状態の前記第 ２の状態にある時、前記グリッパーを前記基部に堅固に接続するためのロック装 置をさらに備える請求項３に記載の機械。 ９． 前記懸架装置は、 第１の４本バー・リンク機構によって前記基部に接続された中間要素を備え、 前記第１の４本バー・リンク機構は前記基部に対して前記中間要素が第１の方向 に移動できるようにし、 前記中間要素と前記グリッパーとを相互接続する第２の４本バー・リンク機構 をさらに備え、前記第２の４本 バー・リンク機構は、前記中間要素に対して前記グリッパーが前記第１の方向に 垂直な第２の方向に移動できるようにした請求項８に記載の機械。 １０． 前記懸架装置は、前記グリッパーに対して調整可能な大きさの上向きの 弾性力を印加する弾性部材を備え、前記グリッパーとそれによって把持されたシ ートメタル片との組合わさった重量を平衡させるようにした請求項８に記載の機 械。 １１． 前記グリッパーは前記少なくとも１つのグリッピング部材の前記基部に 固定された２つの平面間の垂直面に導かれるプレートに固定され、 前記ロック装置はアクチュエーターによって操作されるロックピンを備え、前 記ロックピンは、非作動位置と、前記ロックピンが前記プレート及び前記少なく とも１つのグリッピング部材の前記基部において整列した穴と係合するロック位 置との間を前記プレートに垂直に移動可能とした請求項９に記載の機械。 １２． 前記自動ハンドリング装置は、ほぼ水平な軸に沿って機械の静止基部に 対して移動可能なキャリッジと、ほぼ垂直な軸に沿って前記キャリッジに対して 摺動可能なスライドとをさらに備え、前記スライドはピースホルダーを支持する 請求項２に記載の機械。 １３． 前記パンチと前記ダイを支持するプレスをさらに備え、前記プレスは挿 入すべきインサートに打ち込み力を付与するためのアクチュエーターを備え、前 記プレ スはインサートを打ち込むべき前記軸に沿って機械の前記基部に対して移動可能 である請求項１２に記載に機械。 １４． 前記プレスは、インサートを前記打ち込み領域に自動的に供給する装置 をさらに備え、インサートを前記打ち込み領域に自動的に供給する前記装置は、 インサートを打ち込むべき前記軸に沿ってパンチと共に移動可能である請求項１ ３に記載の機械。 １５． 前記自動ピースハンドリング装置は、前記ピースホルダーヘッドを支持 する前記スライド上の静止位置に配置された交換工具の格納部を備える請求項１ ２に記載の機械。 １６． 前記工具格納部は、一組の交換用パンチとダイを掴み、前記一組の交換 用パンチとダイを所定の位置に保持するための複数の工具グリッパーを備え、 前記工具グリッパーは、前記工具グリッパーを閉鎖位置に向けて付勢するため の弾性バイアス装置を備え、 前記工具グリッパーは、前記格納部と工具間の垂直方向の相対的移動の結果と して、工具の挿入及び取り外しが可能となるように操作できる請求項１５に記載 の機械。 １７． インサートを打ち込むべきほぼ水平の軸に沿って互いに整列されたパン チとダイを提供し、 自動ピースハンドリング装置を用いてインサートを打ち込むべきシートメタル 片をほぼ垂直な平面に自動的に位置決めし、 インサートを打ち込むべき軸とシートメタル片の穴を 自動的に整列させ、 穴にインサートを力で強制的に挿入させることから成るシートメタル片にイン サートを打ち込む方法。 １８． 自動整列の前に、穴の軸とインサートを打ち込むべき軸との間に一般 的に位置決め誤差があるように、精度を考慮することなく、インサートを打ち込 むべきシートメタル片の穴を予備的に位置決めすることをさらに含み、 自動整列は、インサートを打ち込むべき軸と正確に整列するように穴を位置付 けるために、穴に位置付けピンを挿入して、インサートを打ち込むべき軸に垂直 な方向にシートメタル片の調整移動を強いるようにした請求項１７に記載の方法 。