JPS58501313A - 部品を機械的に処理するための装置 - Google Patents

部品を機械的に処理するための装置

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JPS58501313A
JPS58501313A JP57502694A JP50269482A JPS58501313A JP S58501313 A JPS58501313 A JP S58501313A JP 57502694 A JP57502694 A JP 57502694A JP 50269482 A JP50269482 A JP 50269482A JP S58501313 A JPS58501313 A JP S58501313A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 金属成形品の製造方法および装置 ロータリトランスフアプレス 薄板から作られる成形品の製造には少くとも3つもしくは4つの異なった作業が 完成のために要求される。
典型的な例は絞り・しとき力y (drawn and 1ronedcans ) (D&I )および絞り・再絞りカン(drawnand redrawn  cans ) (DrD )である。
この製造装置は、単一の工具と成形品の手動移動を伴う個々のプレスを含む単純 な問題の解決から、移動の機械化設計を経て、工具間での成形品の移動がグリツ バ機構により遂行されるシングルスドリームのトランスファプレスへ、そして、 成形品の一以上の流れに順応できるプレス、いわゆる、マルチ・ストリームのト ランスファプレス、≠、要求に応じて何年にもわたって発展してきた。
大量生産には、マルチ・ストリームのトランスファプレスが明確な問題解決策で あり、今日まで開発されて来ておシ、経済的なレベルで成形品を製造するのに実 際上成功裏に適用されて来た。小量生産の要求はシンクルストリームのトランス ファプレスによす満足すれるかも知れないが、生産される成形品当シの投資額特 表昭58−501313 (6) の比が高いのでコストが高くなる。これは必要な機構の複雑さのためであって、 より安価であるが、しかし同等の信頼性のある問題解決の必要性を示している。
いかなるタイプのプレス作業機械においても、1個の成形品を製造する時間の間 、すなわち、1サイクルの間において行われる事柄を考えたとき、有用な仕事は 単に上記サイクルの小さな期間に行われるにすぎない。大きなフライホイールが 必要とされるエネルギーを供給するために通常使用される。上記サイクルの実動 期間には、上記フライホイールは遅くなってエネルギーを失うが、この失われた エネルギーは上記フライホイールの角速度がもう一度そのアイドリング値へ増加 する上記サイクルのアイドル部の間に回復される。
設計上、トランスファプレスはより大きな駆動機構を必要とするのみならず、各 工具の作業負荷の和に耐えることができる機械的な構造をも有していなければな らない。したがって、トランスファプレスの構造は重くしかも高価なものとなる 傾向がある。しかしながら、トランスファプレスは小数の移動部品しか有してい ない。駆動機構のサイズを減少させる試みにおいては、−直線状にクランクシャ フトが配置されて位相が異なる状態で作動し、そして相互に結合されて一つのパ ワーユニットにより駆動される一連の「C」タイプのクランクプレスを使用する ことが提案されてきた。これは全サイクルにわたって殆んど一定のトルクとなる 利点を有し、したがって、よシ小さなパワーユニットでよい。しかしながら、各 々のプレスは、独立しているので、強度のために適切な量の金属からなる適当な プレスフレームを必要とし、それは上記サイクルの小さな期間に対してのみ有効 に機能する。
大抵のトランスファプレスは工具の係合のために指定された下死点を有する上下 に動くパンチを備えた竪型のものである。かかる場合には、成形品の移動機構は 水平面で作動し、上記工具アレーは直線に沿って配列され、そして、工具の位置 にくるとグリッパポケットが成形品を停止させるように作動する。従って、上記 移動機構は、通常、9字形状の通路に沿い、適切な加速および減速をもって、上 記グリッパポケットの適切に制御された運動を与えなければならない。その機構 は移動の精度を保障するために充分丈夫でなければならない。より丈夫な機構は よシ強固でより重くしかもより大きな慣性力を発生し、そしてまた据え付けるた めに必然的により多くの費用がかかる。プレスが水平に動く、ある低速での適用 において、ウオーキングビーム移動機構が使用され、それによって移動ポケット が平行な回転運動を行うストレートビームに取着されている。成形品は有限の速 度で上記グリッパポケットにより集められるとともに有限の速度で後続する工具 の適切な受座に配置される。この場合、移動機構は、回転運動が含まれているだ けであるから、非常にシンプルである。成形品と、移動ポケットと、工具ネスト との間の避けることのできない衝撃は詳細設計に対する注意と低スピードでの運 転によシ補正される。
本発明の第1の観点によれば、円形の通路上に配置されるとともに各々が一ヶの 工具を備えている複数のワークステーションにて金属成形品を機械的に処理する 方法にして、上記金属成形品を各々上記円形通路に沿って1つのステーションか ら少くとももう1つの他のステーションへ順次段階的に進める工程と、夫々の上 記ワークステーションにて工具によシ上記金属成形品に力を加える工程とを含み 、上記工具が連続して操作されるとともに各々は金属成形品が関連するワークス テーションに入ってそして出る方向に対して垂直な周期的な往復運動を行う方法 が提供される。
本発明の第2の観点によれば、金属成形品を機械的に処理するだめの機械にして 、円形通路上に配置された複数のワークステーションを定義する手段と、上記金 属成形品を順次段階的に前進させるだめの移動機構であって、その各々が上記円 形通路に沿って1つのステーションから少くとももう1つの他のステーションへ 進む移動機構と、上記ワークステーションに夫々備えられた複数の工具であって 、各工具は金属成形品が関連するワークステーションに入ってそして出る方向に 対して垂直に動かされる作動部を有する工具と、金属成形品が関連する上記ワー クステーションに配置されている間に各々の工具を操作するとともに、上記工具 の全てを連続して操作するための手段とを含む機械が提供される。
本発明は円形の通路に沿って配置された工具アレーを有するトランスファプレス を提供するために使用されてもよく、上記工具は作動部分に沿って適当な「リフ ト」を備えた単一の強力カムによって累進的に操作される。上記カムのカム側i  (profile ’) ki、各々のラムが異なったダイスを具備している 往復動ラムに取着されたカムフォロワとの間で最低の起シうる接触ストレスを保 障すべきである。上記カムはまた[一時停止j(dwell)部分を有しており 、この部分は上記カムフォロワとダイスを有する上記ラムとを成形品の移動が起 ったときに上記サイクルの一部の間に静止位置に保持する。上記カムはラム担体 が等間隔にまわりに配置される円筒状のプレススターン(5tern )に回動 可能に取シ付けられている。上記プレススターンハ丈夫な厚い壁を有するチュー ブの形態を有しており、負荷が上記カムにより印加され上記プレススターンの頂 部に取着された円形の受け台により耐えられると曲げに耐えることができる。上 記プレスが作動している間、工具が連続的に係合されるので上記プレススターン は連続して負荷がかけられる。同様に、駆動手段は、いかなる時点においても1 つの工具のみが完全に係合された位置にあるので、いかなるフライホイールも必 要としない。
本発明の第3の観点によれば、成形品を1つのステーションかう少くとも1つの 他のステーションへ順次段階的に移動させるために、これらステーションの各々 が中心を定義するとともにこれら中心が角度的に等間隔の関係で第1円上に配列 されている移動機構にして、該移動機構は搬送部材と、この搬送部材によシ搬送 される複数のポケット部材であって、各ポケット部材は上記搬送部材が回動して 中心を定めると成形品を搬送するためにそれを受けるようになされており、ポケ ット部材の」二記中心が等角度間隔の関係で第2円上にあるポケット部材と、上 記第2の円周の中心が第1円周の中心から距離を保ち、上記搬送部材が上記第2 円周の中心のまわりに回転することなく第1円周の中心のまわりに回動可能とな るように上記搬送部材を支持する支持部材とを含み、各ポケット部材の中心が2 つの隣接するステーションを通して通過する円内を動く移動機構が提供される。
本発明は従って1つの成形品を一度に工具から工具へ搬送し、成形品を連続して 搬送するとともに、プレスの外部から素材を集めてそれを第1工具へ供給し、そ して完成した成形品を最後の工具から放出させることができる移動機構を提供す るために使用できる。
上記移動機構は上記工具のまわりに「外サイクロイF」運動を行うが、この運動 は曲線化された「ウオーキングビーム」の原理に基いてお沙、工具アレーヲ取り 囲む完全なリング形状をなしており、プレス中の工具の個数、もしくはこの個数 の整数倍に対応する個数の移動ポケットと、1周期の間成形品を扱う工具の間に 少くとも1ケのアイドル位置とを有している。適当なグリッパポケットを有する 移動リンクは、各々のポケットの中心が2つの工具の軸を通過して、円形通路に 沿って動く間に、第1工具から成形品を集めてそれを次の工具に配置する゛よう に、回転・平行運動を行う。
移動リングはクランクによシ駆動され、このクランクは駆動カムとギヤ結合され るとともに、平行・回転運動を保障するために少くとも2つの他の「アイドルク ランク」により支持されている。上記移動ポケットが動く円形通路の半径に等し い1駆動クランクの長さは移動のタイミングに依存し、もし、たとえば1サイク ルの半分、すなわち180°が移動のために許容されるものとすると、上記クラ ンクの半径は工具軸間の距離の半分に等しく、工具間の距離は供給角の半分の正 弦(sine)により移動路の半径に関係する。上記グリッパポケットは、全体 的な制御と信頼性を確保するために、磁気もしくは真空ベースのいずれかの保持 の手段を備えている。
「外サイクロイド運動」に基づく移動機構は、移動ポケットと成形品との間の有 限の接触速度のため、スピード制限を有しているが、それは低生産量が要求され るものには適当なものであってしかも高価ではない。
本発明の第4の観点によれば、成形品を1つのステーションカラ少くとも1つの 他のステーションへ順次段階的に移動させるために、これらステーションの各々 は中心を定義するとともにこれら中心が角度的に等間隔の関係で第1円上に配列 されている移動機構にし゛て該移動機構は直径が上記第1円に等しいピッチ円を 有するとともに、その中心軸上の上記第1円の中心を有する第1ギアと、第1. 第2および第3タレツトを含むタレットアッセンブリとを含み、これらタレット の各々は成形品を受けるだめの複数のポケットを定義し、各々のポケットは中心 を定義するとともに上記3つのタレットのポケットの中心は第1.第2および第 3のタレットの円の上に夫々位置し、各タレットはまた各々のタレットの円に直 径が等しいピッチ円を有するとともにその中心軸の上に上記タレットの円の中心 を有するギアを備え、第1および第2タレツトのギアが第3のタレットのギアと 噛合しており、上記移動機構はさらに支持手段を含み、それにより上記第1およ び第2タレツトのギアが上記第1ギアに噛合するとともに、上記タレットアッセ ンブリが、タレットの回動に伴われて、上記第1円の中心のまわりに回動可能と なるように上記タレットアッセンブリが支持され、上記第1および第2タレツト のポケットが上記ステーションおよび上記第3タレツトのポケットに連続的に位 置合せし、それにより成形品が上記第1タレツトにより上記1つのステーション から集められて、上記第3タレツトヲ通って第2タレツトへ移動され、上記第3 タレツトにより他の上記ステーションに配置される移動機構が提供される。
本発明は、従って大生産量の要求に対して適当な移動機構を提供するために上記 第4の観点に従って拡張可能であり、作動中に工具から工具に一度に5つの成形 品まで、連続して成形品を移動することができるとともに、プレスの外部から素 材を集めてそれらを最初の工具に供給し、そして最後の工具から仕上った成形品 を放出することができる。かかる移動機構は外サイクロイド運動を行い、3組の タレットを含み、そのうちの2つは工具アレーと協動し、第3のものは、ギヤ結 合されてそれらを結合する。これら3つのタレットの組は上記工具アレーの廻シ の軌道を廻る。そのピッチ円が上記工具のピッチ円と一致する固定ギヤが存在す る。上記工具アレー と協動する2つのタレットは上記固定ギヤと直接噛合する ギヤにょシ駆動される。上記タレット駆動用ギヤのピッチ円は上記タレットのピ ッチ円に等しい。従って、成形品は速度零で工具内に配置され、そのうえ、成形 品は接触速度零で上記工具から集められるが、3組のタレットは、断続的に作動 するカムおよびリンク機構に関係なく、定速外サイクロイド運動を行う。成形品 の外サイクロイド操作システムは4つの異なる処理段階で成形品の移動のために 使用でき、また、同一のプレスにおける1、2もしくは3組の工具を利用するた めに使用し、大生産量の要求を満足できる。3ケのタレットの組は上記工具アレ ーのまわりを1分間に200回転までのスピードで回転することができ、そして 1.2もしくは3組の工具がプレスに備えられているかどうかに依存して対応す る生産量を与える。これはツー・ピースカンの製造に最も望ましい。移動中の適 切な成形品の制御のため、タレットのポケットは磁気および真空手段を備えてい てもよいが、しかしながら、機械的手段が排除されるものではない、 3つのタ レット操作システムは工具の操作のために上記サイクルのより長い部分を許容し 、従って、上記カムはよシ緩やかな傾斜とより高い上昇距離を有していてもよい 。
本発明はまた絞り・しごき(D&I)によシ、また絞り・再絞り(DrD)によ る経済的で小生産量のツー・ピースカンのボデー製造のための[パッケージディ ー /l/ (package deal ) J :y ステムを提供するた めに使用されてもよく、上記システムは、基本的な、垂直マルチラムの、ロータ リカムの、シングルアクションプレス、およびラムの数に関連するポケット数を 有し、ラムを作動させるカムと同期して回転平行運動を行う円形ビーム移動シス テム、および与えられたプロセスにより指示された必要な操作を実行するための 適切な工具を結合しており、これら工具ばKMEの設計(特許番号第3,924 ,437号)のもの、もしくはシングルアクション操作に対して適切な他の設計 のものである。上記システムに個々の素材もしくはストリップ及びコイルの形態 を有する薄板材料が供給されるが、材料は無地、ラッカがコーティングされた、 またはプラスチックフイルム薄膜を貼り付けたブリキ板、アルミニウムの素材薄 板およびニッケルメッキされた鋼板、もしくはラッカをコーテングするとともに プラスチ゛ツクフィルムを貼り佇けた一般にTFSとして知られたクロムメッキ 鋼板である。上記システムは、移動機構に対するものと同じ駆動手段を使用して 材料ストックを正しく供給し、適切な材料を切断し、そして残った骨の部分を扱 いやすい断片に切断した後、工具の領域から放出することができる。
本発明はまた竪型のものに適すとともに、多段階のプレス操作を必要とする製品 の製造のための一般的な応用にも適する。プレス設計の新しい構成を提供するた めに使用することもでき、そこではクランクの作動はカムとカムの付属物の作動 に置換されており、適当なフォロアを通して、ダイスを有するラムの連続する操 作を行うことができる。
プレススターンは「C」フレームの設計に対応するために中心にあるか、または 「■」プレスのフレームのものと同様に、4本の外部支柱が存在してもよい。
同様に、上記移動システムは上記したように工具アレーを取り囲む外部タイプで あるか、または、それが上記工具アレーの内側にあってよい。
本発明のよりよき理解のため、また、本発明がどのようにして実施されるかを示 すために、次の添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は重いフライホイールを有する典型的な周知の多ダイスt4Jフレームプ レスを概略的に示し、第2a図は周知の「C」フレームプレスを概略的に示し、 第2b図は多数工具への「C」フレームプレスの応用を示し、 第3図はrDJ運動を行っている周知のグリッパ部材の移動を概略的に示し、 第4図は周知のウオーキングビーム移動機構の原理を示し、 第5図は本発明に係るトランスファプレスの部分断面正面図を概略的に示してい る。
第6a図は第5図の■λ−■3線の拡大断面図であシ、 第6b図は第6a図の■b−ylb線断面図である。
第6C図は第6a図に示された成形品の連続する位置を概略的に示し、 第7a図は本発明に係る第2のトランスファプレスの側面図の概略を示し、 第7b図は第7a図の■b−■b線断面図であシ、第8−1図から第i−6図は 本発明に係る第1移動機構の6つの連続する位置における平面図を示し、第9a 図および第9b図は第1移動機構のある成形品の相互作用の原理を示す。
第10図は供給角とカム持上げ角との間の関係を概略的に示し、 第11図は本発明に係る移動機構の変形例の平面図を示し、 第12図は上記トランスファプレスへヌトリップ材料を供給するだめの機構の側 面図であって、第13図はその平面図である。
第14図は上記トランスファプレスへコイル状の材料を供給するだめの機構の概 略側面図であり、第15図はカム形状とカム側面の2次導函数をグラフに示し、 第16図は種々の周期角での工具に関連するカムのリフト量を示す。
第17図は本発明に係る第2移動機構の概略平面図であり、 第18図は第2移動機構を備えたプレスの部分断面正面図であり、 第191図ないし第191図は第2移動システムの9個の連続する操作位置を単 純化して示し、第201図ないし第201図は4つの工具を2組備えているプレ スとともに、作動する第2移動システムの周期の1/2にわたる9個の連続する 位置を単純化した形で示し、 第21図は4つの工具を2組と第2移動機構と適合する本発明に係るプレスの操 作の間の成形品の通路の線図であシ、 第22図は第21図のシステムにおける操作の間の成形品の相対的な位置を示す 線図であり、第23図は4つの工具を3組備えているプレスに印加されたときに 、第2移動システムにおける操作の間の成形品の通路を示す。
第1図は、典型的な多ダイス「■」フレーム・プレスの図を示している。丈夫な 直立したプレス構造部材101ば、プレスベッド102を支持し、そしてプレス 頭部103をのせていて、これら三者は互に結合口ラド(図示しない)により互 に締められていて、そうして構造部材101.102及び103は圧縮の予荷重 状態にある。プレス頭部103はクランクシャフト104を支持すz軸受を備え ていて、このクランクシャフト104は、コネクチングロッド107とクロスへ ラドビン108とを結合することによシフロスヘッド106を働かしているクラ ンクスローを2ケ備エテいる。クロスへラド106は直線軸受け109により正 確に案内される。クランクシャフト104は、プーリ112と■ベルト113と を用いてモーター111によって駆動されているはずみ車110により回転され る。工具Tl 、T2.T3及びT4はプレスベッド102とクロスヘッド10 6とに固定されている。クランクシャフト104を回転することにより、クロス ヘラF’ 106は上下に動き、工具は割当てられた仕事をなすために同期して 近すきまた離れる。工具は同期して動くので、クロスヘッドに加えられるはずの 重量はこの工具の個々の負荷の和に等しい。必要なエネルギーははずみ車110 によって供給されるが、このはずみ車は工具が近づくときは遅く回転し、工具が 離れるときはまた速く回転する。このようなプレスはよシ多くの工具を運転でき 、その時は比例してよシ重<負荷される。
第2a図は「C」プレスを示す。このプレスのフレーム構造材201は、ラム2 02と工具205を取りつけている受け台206との間ののど部の反対側の巾「 W」によシ特徴づけられる。ラム202は、コンロッド204を用いてクランク シャフト203により働かされる。ラム202は工具205に力「FJを加え、 そして工具205は受け台206に反作用Rを及ぼす。
普通「トン数」で示されている、プレスの負荷の等級に依存シて、プレスフレー ムの巾rWJは、曲げストレヌを安全限界内に保ちそしてふれを許容できる低い 値に維持するように設定されている。このことは、満足な作動のためにはある体 積の金属がフレームの中に含まれねばならないことを意味する。より多くの操作 が必要な製品の製造には、各々の工具に各々のプレスが必要になる。第2b図は 4ケのプレスの場合を図式的に示している。この4ケのプレスのクランクシャツ )ハ、一時にただ1つのクランクシャフトが仕事角「α」(その間にパンチがダ イスを通る)の間で回転するように、都合のよい角度で配置されている。位置2 07においてラム202はBDCにあシ、仕事が完了している。同時に第2のプ レスクランクは位置208に;bす、開きつつある。第3のプレスクランクは、 ラム202がTDCにあシ、位置209で十分間いているが、一方第4のプレヌ クランクは位置210で閉じつつある。もしこの4ケのクランクシャフトを結合 すると、どの時刻でもただ1ケの工具が仕事をしていて、第1図に示されたのに 較べて中位の又は小さいはすみ車でも十分である。
第3図は、移動ポケットが「D」字形径路に沿って動く、グリッパ移動機構を示 す。そのような配置は第1図におけるプレスと同様なトランスファープレスにと って最も適している。第3図を参照すると、素材は位置300に積み重ねられる 。素材は工具301に配達され、(この場合明らかに示されているように)工具 301でコツプ形に絞られ、そして最初の再絞り加工のためすばやく工具302 に動かされ、次いで工具303に第2の再絞りのため、そして工具304にトリ ミング加工のために移動され、次いで位置305へ放出されてすぐにこの機械か ら離れる。このトランスファ設備は、次のように動作する。製造の各段階にある 成形品が同時に工具から工具へと動き、点307と点308で支持されているク リッパーバー306に固定されている半ポケットによってつかまれていて、そし てこれらの点307と点308とは「D」字型径路309と310とに沿って動 く。グリッパ−バー306は半ポケットi11.812’、313,314及び 315を運んでいる。
第4図はいわゆる「ウオーキングビーム」移動メカニズムの原理を示す。この場 合円柱状の加工の対象物400が待期位置401にある半円状のネストに転り落 ちる。半円状ネスト402.403.404及び405によシ決められている4 ケの処理位置があり、そこに対象物400が重力の作用で静止する。5ケの半円 状移動ポケット407,408,409’、410及び411がある。これらの ポケットの中心は、ネスト401.402,408.4(14及び405の中心 を通過している円形径路に沿って動く。この移動ポケットは、点413と点41 4とでつるされているグリッパ−バー412に固定しである。これら二点413 と414とは、クランクピン415と416とによってたどられる円形径路41 7と418とに沿って案内される。ここで、移動ポケット407から411まで は有限の速度で対象物を受け取シ、そしてまた有限の速度でそれらを次のポケッ トに置く。位置から位置へ移動する間、重力はこれらの対象物を移動ポケットに 配置する。最後の移動ポケット411は対象物400を位置406に配置し、そ こからこの対象物は転シ落ちる。この型のトランスファシステムは、それが回転 及び定速運動を使用するので、単純である。速度の可能性は、有限の接触速度の ために、限界がある。もし、重力を移動ポケットに対象物を保つように用いるこ とができないような水平面内で用いるときには、対象物は磁石あるいは吸引によ って移動ポケットに配置でき、そしてもし移動される対象物が軽いときは、作業 の速度は増加できる。
第5図は、本発明に係るプレスを、第2図に示したプレスと同様な「トン数」許 容量を仮定して、概略的に示す。この場合、プレススターン10の直径II)J は巾Wと直接関連がある。スターン10は、円形の受け台14に固定されている パンチ7/13と協力しているダイス12を運んでいる多数のラムアッセンブリ に取シ巻かれている。受は台14はプレススターン1゜に若干の結合ボルト15 により締められ、この結合ボルト15はプレススターンを予荷重圧縮状態に保つ 。
結合ボルト15は、スターン10の土台に適当に備えられたリセスでボルト15 を取シ囲んでいる分は継ぎ輪16によって固定され、そしてスターンlOの反対 側の適合する穴にはまる。この結合ボルト15を固定しているナツト18は締め つけ板17をスターン10の土台にしつかり締めている。スラスト軸受19ば、 この板17と円柱状カム21のフランジ21′の間で締めつけられ、そしてスラ スト軸受20はフランジ21′とスターン10の肩部10’の間で締めつけられ ている。
軸受19及び20は、ストローク「8」を持つカム21の円筒体の内側に位置し 、このカムのストローク「S」の値は、用途と用いる工具の型とに密接に関連し ている。カム21はラムアッセンブリ11と、追従ローラ22と23とにより協 働する。追従ローラ22は、指定のトン数に適合するように十分な直径と巾とを 持つ。より小さな直径をもつ追従ローラ23はカム21と追従ローラ22との間 で接触する。両追従ローラはシリンダーラム25に固定されたホーク24に取シ つけられていて、このシリンダーラム25は直線軸受27と28とを備えたハウ ジング26内で往復運動する。
ハウジング26は、特に横推力が追従ローラ22がカム21を登って生じたとき 、ホーク24を案内する溝29と30とを形成している。ハウジング26は図示 されていないボルトによってプレススターン1oを押すように堅く締めつけられ ている。ラムアッセンブリ11はそれ故カム21によって働かされている、ラム それ自身を含んでいる一単位を表わしている。プレススターン10の周りにそし てラムハウジング26の間にある3ケの位置で、3ケの脚31が図示されていな いボルト及び合わせくぎによって固定される。脚31はプレススターン10とラ ムアッセンブリとを、ソシて潤滑油を保有しまたスターン10の土台でカム機構 と駆動ギアとの保護体となっている鋳物土台をも支持する。カム21は内部ギア 32により駆動され、この内部ギア32は、長いクランクシャフト36の端部で 固定されているクランクビン34に取シつけられているギア33とかみ合ってい る。4ケの追従ロールは、保持板17に堅く据えつけられまた各々の回転可能な スリーブを備えているピン35を含んでいて、ギア3304ケの円形穴の中で協 働し、そしてこのギア33の円形穴は、内部ギア82を駆動するギア33に対し 必要な束縛を与えている。クランクシャフト36は、プレスの頭部の上で図示さ れていない高速モーターによシ駆動されている。たとえば1500rPmから6 Orpmへの必要な減速はこの装備によって一段階で得られる。
駆動は、スプロケット37が取シつけてあシそして鎖38によってスプロケット 39を一対一比で動かしているギア32によってもなされる。即ち、スプロケッ ト39は長いシャフト40の端部に取シつけてあり、とのシャツ)40は、第8 図に関連して記されている、円形の[ウオーキングビーム」を駆動するクランク 41を上端部で運んでいる。第5図に示されたプレスは最も小型であるというこ とや、ラムがプレススターンのまわりに建造されていることがわかる。
第一と第6b図は、本発明による移動プレスに適当な高速ギア駆動の概略的平面 図と断面図をそれぞれ示す。歯とピッチとのライナー及び中心ライナーが示され ている。2ケのギアだけがある。内部ギア32は回転しているカムに取りつけら れていて、そしてギア33はクランクシャフト36に固定されているクランクピ ン34に取りつけられている。減速比iは次の公25 式で与えられる。@−L / (T32 Laa ) 。そこで、2 もしギア32が100ケの歯をそしてギア33が96ケの歯を持っていると、1 =25であり、速度は一段階でたとえば15.00 rpmから6Orpmに減 少する。
図 明白さのため、第6aAには歯数の少ない場合が示されている。ギヤ38はクラ ンクピン34がその中で回転する中心穴を備えている。ギア33は、クランクピ ン34のピッチと固定ピン35の直径との和に等しい4ケの穴49も備えている 。ピン35はギア33のこのギアの中心のまわりでの回転を防ぎ、こうしてギア 32の中心のまわりで平行な回転運動をさせる。ギアの 2ケのギア32と38との間の歯数の差により、角度が変る。ギア33の質量は 、2ケのギア32と33の中心の間の距離に等しい半径rで旋回するので、遠心 力を生じる。そこでバランス重量46と47とは、クランクシャフト軸受け48 への回転力を最小にするために備えられている。
第6C図は、高減速ギアシステムの順次の位置を示す。明白さのため、ギア32 の歯数は26であり、ギア33の歯数は22であるとする。 クランクビン34 特表昭5 a −501313(12)の出発する位置は12時とし、クランク ピンの中心への半径方向と第6b図で垂直に延びている線との間は、この位置で 0である。この位置で静止ピン35は円い穴49の底部にあることに注意すべき である。クランクピン34の順次の位置は、クランクシャフトの3600回転の 3/22.9/22.12/22.18/22及び21/22の位置に等しい。
円い穴49を通る2つの軸は垂直と水平に保たれているので、ギア33は回転し ないということが理解できる。ギア32の回転角βは、順次の位置で示されてい て、3600回転後明ら小回歯が4ケ分のちがい即ち4/26X160’を示し ている。
第7a図と第7b図とは第5図のプレスの変形で中央プレススターンは4ケの外 部の支柱で置きかえられていて、こうして14Jフレームプレスとの相似性を与 えている。頭部にある延長された受け台板5oば4ケの支柱によって底部の板5 1に結合されている。よってプレスの負荷は中央スターンの結合ボルトによって ではなく、4ケの支柱に置かれた同様な結合ボルトによって荷われる。ラムアッ センブリ11の駆動機構は箱53内に置かれる。
第8図は円形ウオーキングビームトランスファ機構の原理を示す。明白さのため 、6単位のステーションが示される。5ケの工具の位置はT1からT5で示され 、アイドル位置はoで示される。第8−1図において、駆動クランク41は12 時の位置にあり、回転角は0である。この機構は、3ケの支持ピン42を備えた トランスファ環43から成る。ピン42のうちの2ケば、プレスの脚31(第5 図)に固定された軸受ポスト45に取りつけられているアイドリングアーム44 に結合されている。第3のピン42は駆動クランク41に結合されている。こう して、シャフト40が回転するとき、環43はプレススターン10の中央部のま わシを旋回し、2ケのアイドリングアーム44は駆動クランク41に対して常に 平行関係を保つ。PlからT6まで番号付けられた6ケのポケットがあって、ト ランスファ環43に固定されている。第8−1図は、周期角(クランク41と、 クランクシャフト36から位置0と5とへの線の間の角を二分している線との間 の角)がθ°であるときのこの環を示していて、ポケット1は供給コンベアから 素材を集めている。同時にポケット2は工具1の中にある成形品と接触していて 、! ポケット3は工具2と工具3の途中の位置にあり、ポケット4は工具4にちょう ど成形品を配達したところで、工具5は閉じつつある位置にあシ(カムの頂部は 工具5に近づいている)、ポケット5は工具5を離れて工具4へ向う途中で、そ してポケット6は出口シュートへ成形品を配達したところである。
第8−2図は回転角60°でのトランスファ機構を示し、駆動クランク41は反 時計方向に60°動かせられ、そしてCPと印されたカム21の頂部は同様に反 時計まわりに60°動かせられている。ポケット1は位置0に達し、ポケット2 は工具1と工具2との中間の位置にいて、ポケット3はちょうど工具3に成形品 を配達したところで、工具4と5とは仕事をしていて(工具4は閉じつつあり、 一方、工具5は開きつつある)、ポケット4と5とは工具3と4とへの帰路にあ り、そしてポケット6は工具5に近ずいている。
周期角120°、180°、240°及び3oo0での機構を説明している、第 8−3図から第8−6図までの図でわかるように、同じ動きのパターンが起って いる。
周期角300°(第8−6図)では、1つの完成した成形品がポケット6によっ て出口コンベアに配達される。
供給角即ちクランク41が1つの工具から次の順番の工具に成形品を移動する角 度は、全回転角度の部分の−で、120°に等しく、そしてこの供給角に物理的 に適合するために、カムの一時停止角は180°である。
第9a図は環43の移動ポケットと工具を固定している位置決め環との間の相互 作用の原理を示す。工具の中の成形品を位置決めするために「ネスト」を備える ことは従来よく知られているけれども、本発明に係るトランスファプレスにおけ る追加の特徴は、移動の間、特に配達及び工具の位置決めの時に、成形品の完全 な制御を確実にすることも含んでいる。明白さのために、第9a図では工具T2 とT3とは図式的に円によって示されている。これらの工具は移動ポケットP2 、P3及びP4によって供給され、ポケット2は第9b図により詳細に示されて いる。各々の工具は位置決め環701によってつかまれている。一方の側では、 各々の位置決め環は位置決め表面702を備え、位置決め表面702は、成形品 の外面に適合している円筒表面の一部分である。位置決め表面702は、上に突 き出している3ケのプロングaoa、ao4及びao5とによシ延長されている 。プロング703は、位fif決め表面702に関して中央1こ位置していて、 一方プロング704と705とは位置決め表面の端部に位置している。プロング 708,704及び705は適当な巾を持ち、またその間に間隙がある。プロン グの長さは少くとも移動される成形品の高さの3/4である。
移動ボケツ)P2は、十分な強度を確実にする適当な厚みの板の形をしていて、 そして、移動される成形品の表面に適合するネスティング表面706に備えられ ていて、円筒の120°にわたり延びている部分の形をしている。ネスティング 表面706はグロングア07゜708及び709とによって下に延長されている 。プロング707は中央部に位置し、またプロング708と709とはネスティ ング表面の端部にあり、プロング707と間を隔てている。プロング707,7 08及び709の長さはプロング703.704及び7゜5の長さと同様である 。プロング707.708及び709の間の間隙は十分広いので、成形品を1つ の工具から集めて次の工具に置く間に、ダイスは環のプロング708.704及 び705を位置決めしそこなう。
移動ポケットの設計は成形品の大きさに依存して変るだろう。一般的な法則は、 ポケットは成形品がその中に置かれる工具の状態に適合せねばならないというこ とである。というのは、工具が成形品の上で閉じつつあるとき、正確な同心円性 を維持することが極めて重要であるから。成形作業の後で、成形品の直径はより 小さくなる可能性があシ、円筒の壁はネスティング表面に接触しないだろう。し かし、円筒の壁は工具と同心円的であり、バネ713によって駆動されてパッド 710によってダイスから押し出され、そして磁石あるいrI′i真空装置71 1によってパッド710と接触を保つだろう。この場合、移動ポケットのネステ ィング表面は成形品に適合し、そして移動ポケットのプロングは適当に位置して 、位置決め環のプロングに接触しそこなうだろう。移動ポケットは、成形品をポ ケットに保持するための磁気的装置を備えている。
最小のカム一時停止角Δは供給角θと工具の数Nとに次の式により関係している 。
Δ=θ+360/N 第10図と以下の第1表とは、カム一時停止角、供給角及び工具の数との間の関 係を明らかにしている。
供給角が180°のとき一時停止角は最大でなければならす、カムの上昇にほと んど空間を残していないけれども、有効供給角は90°と180°の間で変りう ると仮定されている。第10図の例では、供給角120°でカムの上昇に180 °残していて、第8図の場合の供給角と同じである。
第 1 表 有効供給角 工具数 カム一時停止角 カムリフト角90’ 6 150° 2 10゜ 12 120° 240゜ 120° 6 180° 180゜ 12 150’ 210゜ 150° 6 210° 150゜ 12 180° 180゜ 180° 6 240° 120゜ 12 210° 150゜ 移動径路の直径dpは次の式で与えられる。
ここで、DTは工具のピッチ円の直径で、Nはステーション及ヒ移動ポケットの 数で、そしてθは供給角である。
転移ポケットのピッチ円の(及び工具ピッチ円に同心円的で、また移動径路の中 心が位置している円の)直径DPは次の式で与えられる・ 第11図は、本発明に係る回転トランスファ機構に対する最も適当でまだ好まし い解決である。−ニポケットトランスファ機構を概略的に示している。この機構 は、応用に際し柔軟性があり、工作物と処理部品との間に衆小の衝撃を与える。
中でもプレスの手ごろな大きさの中央でスターンlOが可能になり、スターン1 0は、構造の強度に寄与している少くとも6ケの結合ボルト15によって圧縮状 態で維持される。中央スターン10はピボット42によって支持されているトラ ンスファ環43によって保持されている。トランスファ環43は1°2ケのポケ ットを備え、各々のポケットは、ポケットから集める時に用いた工具が操作され た後で成形品の正確な大きさに適合する、適当な大きさである。
この装備には多くの可能性がある。よシ多く出荷するには、二組の工具を用いる ことができる。そのような場合原料の素材は第1と第7の位置に配達され、そし て成形品は第5と第11の位置から引き抜かれ、位置6と12とをアイドル状態 にしておくだろう。
一方、ただ6ケの工具を用いるだけだと、アイドル状態の位置は連続する工具の 各対の間に与えられ、各々の操作の後で検査できる機会を提供するだろう。この ことは、各々のアイドル状態の位置で、移動可能な成形品取扱いネストと(第8 −6図に示されているような)2つのガイドからなる出口シュートとを備えるこ とにより成しとげることができる。個々のアイドル状態のステーションを供給し ている移動ポケットは、部分的に加工された成形品を移動可能な成形品取扱い不 ストにおき、そしてこのネストは、出口シュートによってアイドル状態の位置か ら移動される。次いで成形品を検査でき、そして成形品を保持しているこのネス トはアイドル状態の位置に移動される。このネストはプレスの操作の一周期の間 に移動されねばならない。
というのは、さもなければ、このネストは次の成形品を受け取ることができず、 次の成形品はしたがって以前のステーションにもどり、そしてそのステーション のネストのプロングの間でつぶされてしまうだろう。
検査は一定間隔でなされるだろう。こうして、仕上った成形品だけでなく、部分 的に加工された成形品も検査できるようになシ、そしてこのことは特に高品質の 規格を満足することが必要なときに重要である。さらに別の可能性が考えられる 。たとえば、素材は短いストリップ形あるいは連続的なコイルの形で供給されう る。後者の場合、回転トランスファの最初のポケットは、コツプ化工具または素 材化工具からコツプまたは素材を集める。この工具はネストを位置決めする成形 品を必要とせず、そして第8図のアイドルステーションOにまたは二組の工具を 使用する第11図の配置のアイドル位置6としての各々に置かれるだろう。仕上 った成形品は最後の工具から放出されるので、コツプ化工具のパンチの上を通過 せねばならないだろう。このことは、後者の工具がネストに備えられていないと いうまさにその理由で可能になる。
移動ポケットの数は、中央スターン10に対し適当な大きさを必要とするプレス の容積により第1に決められる。特に、プレスがツー・ピースかん製造に用いら れるとき、あるいはしごき操作が初期の操作時のラムの容積に含まれるときは、 12トンにまで可能である。一時的な短い数周期の間に対しては、設計の安全の ために、3ケまでの工具が作動負荷を荷いうるし、そして中央スターンはそれ数 十分な直径を持ち、適当な数の結合ボルト15を備えて安全に36トンにたえる と仮定せねばならない。プレススの大きさに影響するもう1つの重要なパラメー タは工具の間のピッチで、主に製造された成形品によシ決められる工具の大きさ に依存している。
第12図と第13図とは、本発明に係るプレスへのストリップ供給の適用を図式 的に示す。目的はストリップ50’t−第8図のアイドルステーションOに位置 シているコツプ化工具51′に供給することである。このことは、供給バー52 ′と副供給バー53′とによる従来よく知られた方法でなしとげられ、(図示さ れてい々い)積み重ねられたストリップから(図示されていない)機構によりス トリップ50′が両バーに供給される。
供給バー52′と53′とは、駆動シャフト58の端部でクランク57に固定さ れている二重偏心器56により駆動されるコネクチングロッド54と55とによ って往復運動させられる。この二重偏心器56は、この供られ 確実にするために、クランク57に沿って調節可能である。副供給バーがよシ長 いストロークを持つことがわかるだろう。クランクシャフト58は駆動用スプロ ケット59を持ち、−そしてこの駆動用スプロケット59は駆動用スプロケット 37から動きを取っている鎖38(第13図)によって巻かれていて、駆動用ス プロケット37はまたスプロケット39とクランクシャフト40(第5図)を駆 動している。
ス)IJツブの処理は(図示されていない)気圧を利用した装置によってなされ るが、しかしこの気圧を利用した状態の操作を制御するだめの操縦機構は第12 図と第13図とに示されている。この操縦機構は任意の円シャフトたとえばシャ フト40から駆動を取ることが可能で、シャフト40には駆動スプロケット60 が固定されていて、スプロケット62のまわりに包まれてもいる鎖61を働かせ ている。スプロケット62と60との比はストリップ50の中の素材の数nで表 ワサレる。こうして、スプロケット59のそしてそれ故スプロケット60の各回 転が、このストリップの一素材分の前進に関連している間に、スプロケット59 と60とのn回転がスプロケット62を一回転するために必要である。スプロケ ット62は操縦シャフト63を駆動し、このシャフト63に多くの操縦カムが取 りつけられ、各々のカムは適当な空気パルプを操作している。空気パルプはスト リップ処理機構を操作している(図示されていない)気圧によるシリンダーに、 スここでカム64が、真空吸引機構の動きを制御するバルブ65を操作する。カ ム66は、ストリップ50を脇道である副供給バー58の径路へ移している移動 機構の動きを制御するバルブ67を操作する。カム68はスクラップ放出ロール を制御しているパルプ69を操作する。カム70は、吸引器への真空導入を操作 しているパルプ71を操作する。第12図と第13図とに示されそして上に記さ れた装置は、本発明によるプレスへのストリップ供給器として使用可能な実施例 のうちの1つである。
第14図は、コイル供給機構を図式的に示す。巾の狭いストリップ80は拡がっ ている心棒81の上に装着されている。ピンチロール82はストリップ8oを引 っ張り、こうして心棒81を回転させる。ピンチロール82の回転は「ダンサ− 」ロール83によって制御され、この「ダンサ−」ロールに備エラれている(図 示されていない)スイッチは、ピンチロール82を駆動している(図示されてい ない)モーターを開閉する。もう−組のピンチール84は、マルタ交叉機構(M altese cross mechanism )のような(図示されていな い)適当な作動停止機構によってプレスから断続的に駆動されていて、第13図 のカップ化工具51′と同じカップ化工具85にストリップ80を供給する。
ストリップ80けストリッパー板86によって案内される。第14図に示される ように、パンチ87は最低の一時停止位置にあるとき、このパンチ87の上面と ストリッパー板86との間に、上記のように、プレスからアイドルステーション 0を通って仕上った成形品を放出している回転移動ポケットのだめの空間が存在 する。
第15図は、働かされているカム21の側面(profile)を図式的に示す 。上で検討し、また第10図に示されたように、カム持ち上げ角(CAM LI FTANGLE )の値は移動供給角とステーションの数に依存している。カム 持ち上げ角の最もありえそうでまた最も好ましい値は180°と240°との間 にあるだろう。
カムのリフ) (CAM LIFT)は、収容部の高さと使用する工具の型とに 依存し、仕上った容器のトリミング前の高さの3倍に等しくなシうる。カムの形 即ち側面は、通常加速から減速に変るところである節点Nでの最大傾斜角につき 1つの束縛条件がある。即ち、この点でd y / dα は滑かな操作のため にはタンジェント30°よシ大きくなってはならない。この束縛はカム21の大 きさの条件をも決め、このカム21の直径は、節点Nでのカムの傾斜を減少する ために増加されねばならない。さらに、カム持ち上げ角は可能な最大値に保たれ ねばならない。もし加速曲線が第15図に示されたのと同様であるならば、点N でのカムの傾きは最小に保たれるだろう。
カム21の設計と特徴とは本発明に係るプレスの重要な点である。これにより円 形路に沿っての工具列の配置とこの工具の連続した作業とを可能にする。またこ れにより、回転トランスファ設備によって供給に使われる時間が一周期の適当な 割合になり、この回転トランスファ設備は定速で働き、複雑で間欠的に操作され る機構を必要としない。
第8図にすでに示されているような、カムの位置と工具の位置との間の関係は、 第16図を参照して明らかに説明される。第16図かられかるように、周期角( CYOLE AN6LE>が0 のとき、カムノ頂部(CAMPEAK)CPは アイドル位置0と工具位置5との間にある。周期角が60°のときCPは工具位 置4と5との間にあシ、そして周期角が引き続いて120°、180°。
240°及び300°のとき、CPはそれぞれ位置3と4との間に、位置2と3 との間に、位置1と2との間に及び0と1との間に存在する。カムの上昇は、C P近くのある部分でのみ、[働いているj (WORK) 上昇となり、残シの 部分では、−組(A8SEMBLY )の機能、即ち、工具、成形品及びダイス を、成形品を変形することなく一緒に近づけるということをなしている。
第16図がはっきりと示しているように、工具は角度で60°毎に(即ち、5ケ の工具位置と1つのアイドル位置に)配置されていて、一時に1つの工具が役に 立つ仕事をする。このことは2つの主な理由で必要である。第1に、成形品が正 確にダイスの中心にあり、そうしてパンチが成形品に入りうろことが必須である 。
第1図の場合、一時に1ケ以上の工具が、作用してい正確に入ることを防げる、 構造部材101のずれを生ハ しる。第16図に示すように、−組の成形物がパンチの上への位置にあるとき、 プレスは負荷を荷っていず、したがって、パンチとダイスとの間の関係は他の工 具によって影響されない。第2に、第1図の場合のように、一時に1ケ以上の工 具が有用な仕事をなすならば、工具の間の相互作用がずれにより生じえて、この すれは、たとえば横ぶれを補正するために若干の工具を偏心円的に配置すること によって、補正されねばならない。さらに、電力の消費量が最小になる。工具の 数は、カム上昇の働いている持ち上げがなお一時に1つの工具を操作するように して、増加することができる。このことは、上記の理由によってもまたプレスフ レームの負荷の大きさにとっても有益である。第16図に示されている一時停止 角と持ち上げ角は等しく、より詳しい説明は第10図に関連してなされうる。
高速での応用、たとえばDrD法によるツー・ピースかんの製造のためには、第 17図と第18図とに示されているような外サイクロイド状の処理が適当である 。この場合4ケの工具Tl 、T2 、T3及びT4が3 1つの円に沿って配置され、この円は、結合ボルト535によって(第18図の )受は台14上に備えられた固定ギア501のピッチ円との同心円である。搬送 環CRは軸受536によってクランクシャフト36の軸まわシで回転するように 取りつけられている。(第6b図の部品a2.3a、a4及び35とに対応して )部品532,533.584及び535とからなる減速ギアは駆動をモーター Mから搬送環CRに移し、コウシて環16を、カム21と同じ速度で中央スター ンIOのまわりに回転させる。
搬送環CRは3ケのタレットハウジングIIヲ運んでいるが、そのうち2ケだけ が第18図に示されうる。
各々のブレットハウジングは中空で、そしてシャフト539がこのハウジングを 0通って軸受537と538とに取りつけられて軸状に延びている。3ケのタレ ット50 ’5 、506及び507けそれぞれシャフトの下部に取りつけられ ていて、そして3ケのギア502゜503及び504とはそれぞれこれらのシャ フトの上端部に取りつけられている。第17図に示されるように、ギア502と 503とはギア501とかみ合い、一方ギア504はギア502と503とかみ 合っている。ギア502と504の中心の[111jのそしてまたギア503と 504の中心の間の角度の関係αば25.87゜である。ギア501が静止して いる一方、3ケのギアo組502.503及び504並びに3ケのタレット50 5.506及び507とは反時計まわりに旋回し、そしてこれらのタレット自身 も、それぞれのギアに駆動されて、自分自身の軸のまわりに回転している。これ らの夕1ノットの質量は、搬送環CRのタレットと反対側にある平衡部材BLに よって平衡が保たれる。
各々のタレッ1−は、製造の四段階で成形品の直径に正確に対応する4ケのポヶ ッ)1.2.:(及び4を備えている。タレットは、入口タレット506に備え られたポケットが成形品を対応する直径の工具に保持するように配置されている 。こうして、成形品は、直径1のタレット506のポケット1から工具1に入り 、そして半径2に縮小したのち引抜きタレッ)505のポケット2によって集め られ、そして移動タレット507のポケット2を介して入口タレット506のポ ケット2に移動され、そしてこの入口タレット506は工具T2に成形品を配置 する。工具2で直径3に縮小された後、この成形品は引抜きタレット505のポ ヶット3によって工具T2から集められ、そして入口タレット506のポケット 3によって工具T3に配置される。工具3で直径4に縮小された後、この成形品 は引抜きタレッ)505のポケットによって工具3がら集められ、そして入口タ レットのポケット4によって工具T4に配置される。最後に、トリミングの後、 直径を縮小することなく、この加工品は引抜きタレット505のポケット1によ って集められ、(引き抜きタレット505のポケット1はタレット505のポケ ット4と同じ大きさである)そして、移動タレット5゜7のポケット1からおろ される。
一時に1ケの素材が積み重ねた素材508から分離され、そして、直径1に適合 する適当なネストと直径4に適合するもう1つの下にあるネストとを備えた回転 ポケットによって円状の素材移動路509に沿って輸送されている。回転ポケッ ト510は転移タレット507に点511で素材1を配置し、そしてまた直径タ レット507から直径4の成形品を引き抜き、そして出口コンベアに成形品を置 く、素材1は点511から径路513に沿って工具T1へ移動する。直径2の成 形品d工具T1から工具T2に径路514に沿って移動する。直径3の成形品は 工具T2からT3まで径路515に沿って移動する。直径4の成形品は工具T3 からT4まで径路516に沿って移動する。直径4のこの成形品は工具T4から 点511まで径路513の最初の半分に沿って移動する。これらの成形品は引抜 キタレット505と入口タレット506とによってギアのピッチ円と制限円51 7との間で処理されるということに注意すべきである。制限円517の外側で、 成形品は移動タレット507によって処理される。この特別な配置によってギア 501のピッチ直径のギア502.503及び504のピッチ直径との比ば3: 1である。
第19図は、外サイクロイド処理システムのアイドリング位置と成形品との連続 した位置を、特徴的な間隔で配置されている工具と関連して示−されている。第 19a図は、素材1が移動タレット507によって集められていてそして直径4 の成形品がタレット507から放出されている出発位置を示す。第19b図にお いて、引抜きタレット505のポケット2は工具Tl中の直径2の成形品と接触 している。第19b図と第19C図との間で、素材1は工具1に近づいている入 口タレットに移動され、一方直径2の成形品は引抜きタレット505中の工具T 1から離れて動いている。
第19C図において、素材1は工具TIに置かれ、一方、直径2の成形品は移動 タレット507に移される。
第19C図と第19d図の間で、移動タレット507の中心線が90°動き、そ して直径2の成形品は、第19a図での素材1の位置に対応して、タレット50 7の一番端の位置にあるということに注意されるべきである。続いて、第19d 図と第19e図とにおいて、直径3の成形品の引き抜きタレット505による工 具T2からの引抜きは、タレット506による工具T2への直径2の新しい成形 品の配置に続いて生じる。第19e図と第19f図の間で引抜きタレットば18 o0動き、そして一番端の位置で直径3の成形品を持つ。
第19f図と第19g図とにおいて、直径4の成形品の工具T3からの引抜き及 び直径3の新しい成形品の工具3への配置の過程が生じる。第19g図と第19 h図との間において引抜きタレット507ば270°動き、そして直径4の成形 品は一番端に位置する。第19h図と第191図は、直径4の成形品を移動する 引抜キタレット505のポケット1による工具1からの成形品の引揚げと引続い ての入ロタレッ)506のポケット4からの直径4の新成形品の積載とを示す。
タレット505とタレット506が工具への出し入れの際衝撃なしに成形品を処 理できるということを認識すべきである。それゆえ、この外サイクロイド処理シ ステムは高速用に適している。3ケのタレットのいずれかのポケットが製造のあ る局面の間成形品を処理するように一度設計されると、いつもそうであるという こことをも認識すべきである。
第20図は、二組の4ケの工具に対する1ケの外サイクロイド処理システムの順 次の点を示す。3つの互にギアでかみ合っている処理タレットが設けられている という点では、第19図で示された場合と似ているが、これらのタレットの間の 相対的な角度αは35°である。また工具のピッチ円の直径のタレットへの比も 違っていて2:1である。引抜きタレット505と入口タレット506とはギア 501のピッチ円と制限円517との間で成形品を処理し、−刃移動タレット5 07は制限円517の外側で成形品を処理する。第20a図から第201図まで の半周期にわたる9ケの位置で調べると、これらの位置が次の半周期でくり返さ れることかわかる。位置20aにおいて、素材はシステムの中に置かれ、そして 仕上った成形品は第21図において明らかに示されているように引抜かれる。そ れゆえ、2ケの素材供給口と仕上った成形品の2ケの引抜き口があり、そしてこ のことからもちろん二組の使える工具がある。−それゆえ、プレスと処理システ ムの一回転の間2ヶの成形品が完成する。第19図と第20図とにおいて、カム 停止角は2αに等しく、それゆえそれぞれ52°と70°であることに注意すべ きである。
第21図は、二組の工具と二組の素材供給設備を備えている外サイクロイド処理 システムに対する操作時での成形品の径路を示す。明らかに、処理システムに入 った後の素材は1.5回転の間移動する。それゆえ、仕上った成形品は、もとの 素材が入ったステーションとは反対側の入口/出ロステーションを通って出てい く 。
第22図は、二組の4ケの工具の操作の間での成形品の相対的な位置を説明する 。入口タレットが工具に成形品を配置した時、処理システムに5ケの成形品があ ることが理解できるだろう。
第23図は、1ケの外サイクロイド処理システムがどのようにして三組の4ケの 工具に応用できるかを示す。3ケの素材供給口を備えていて、事実上、第17図 に示されたシステムの三重化である。本発明に係る回転カムプレスの好ましい解 答は12ケの働くラムを結合しているので、3ケの供給口の使用は特に有益であ る。各々の上記の作業ステーションの工具は通常の絞シまたはしごき工具か、両 者の一組か、または同軸上に取りつけられた多数ケの工具の組でもよい。金属加 工、タトえばスタンピング、トリミング、フランジ加工、曲げ加工など、のため に適したどの他の知られた型の工具も本発明の保護する範囲内で用いることがで きることも理解できるだろう。
Fig、 19α Fig、 20G

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11円形の通路上に配置されるとともに各々が少くとも1つの工具を備えている 複数のワークステーションにて金属成形品を機械的に処理する方法にして、上記 金属成形品を順次段階的に移動させる工程であって、その各々が上記円形通路に 沿って1つのワークステーションから少くとももう1つの他のワークステーショ ンへ進める工程と、夫々の上記ワークステーションにて工具により各々の金属成 形品に力を加える工程とを含み、上記工具は連続して作動されるとともにその各 々は金属成形品が関連するワークステーションに入ってそして出る方向に対して 垂直な周期的な往復運動のみを行うことを特徴とする金属成形品製造方法。 2、請求の範囲第1項記載の方法にして、任意の時点にそこに配置された成形品 を有する少くとも1つのワークステーションと成形品によって占拠されていない 少くとも1つのワークステーションとが存在し、任意の時点では1つの工具のみ が作動していることを特徴とする金属成形品製造方法。 3、請求の範囲第1項記載の方法にして、ワークステーション間で上記成形品を 動かすのに要する時間とは異なるある期間には各成形品は各々のワークステーシ ョンにとどまつでいることを特徴とする金属成形品製造方法。 4、請求の範囲第1項記載の方法にして、上記成形品は上記円形通路上に等角度 間隔に配置されている少くとも3つのワークステーションにて処理されることを 特徴とする金属成形品製造方法。 5、請求の範囲第1項記載の方法にして、上記工具は上記成形品に対してプレス 操作を行うことを特徴とする金属成形品製造方法。 6、請求の範囲第1項記載の方法にして、上記成形品はアーチ状の移動路に沿っ てワークステーションの間を移動し、各々のアーチ状の移動路の白土中心は上記 円形通路の中心に対して上記格絡の反対側にあることを特徴とする金属成形品製 造方法。 7、 請求の範囲第1項記載の方法にして、上記成形品は少くとも部分的に周転 円となった移動路に沿ってワークステーション間を移動することを特徴とする金 属成形品製造方法。 8、請求の範囲第1項記載の方法にして、各々の成形品は零速度で各々のワーク ステーションかう集メられてまた次のワークステーションに配置されるこトラ特 徴とする金属成形品製造方法。 9、 請求の範囲第1項記載の方法にして、上記工具は、上記円形通路と同心で ある円形の突起を有するカム軌道を有するカムにより作動され、上記カムは上記 工具に連続して作用するように回転されることを特徴とする金属成形品製造方法 。 10、請求の範囲第1項記載の方法にして、各々が第1ワークステーシヨンと少 くとも1つのいま1つのワークステーションとを含む複数のワークステーション が二組あって、これら二組の複数のワークステーションはいずれも上記円形通路 上に配置され、そして第1および第2グループの成形品は二組の複数のワークス テーションにおいて夫々ワークステーションからワークステーションへ段階的に 連続して移動し、二組の複数のワークステーションにて上記工具、が上記円形通 路のまわりに連続的に操作される(第20図)ことを特徴とする金属成形品製造 方法。 11、成形品を機械的に処理するための機械にして、円形通路上に配置された複 数のワークステーション(TI、T2・・・・・・)を定義する手段と、上記成 形品を順次段階的に移動させるだめの移動1幾溝(40〜45;505〜507 )であって、その各々が1つのステーションから少くとももう1つの他のワーク ステーションへ進む移動機構と、上記ワークステーションに夫々備えられた複数 の工具(11〜13)であって、各々の工具は成形品が、関連するワークステー ションに入ってそして出る方向に対して垂直に動かされる作動部(12)を有す る工具と、成形品が関連する上記ワークステーションに配置されている間に各々 の工具(11〜13)を操作するとともに、上記工具の全てを連続して操作する ための手段とを含むことを特徴とする金属成形品製造機械。 12、請求の範囲第11項記載の機械にして、各々の工具はフォロア部材(22 ,28)を備えたラム部材(25)を含むとともに、上記工具を操作するための 手段は上記円形通路の中心を通過する中心軸を有するほぼ円筒形のカム部材(2 1)であって、該カム部材(21)は上記フォロア部材(22,28)に係合さ れるとともに円形突起を有するカム軌道を定義するカム部材と、上記カム部材( 21)を上記中心軸のまわりに上記カム部材(21)を回転駆動して上記フォロ ワ部材(22,28)に連続的に作用するだめの手段(32〜36)とを含むこ とを特徴とする金属成形品製造機械。 13、請求の範囲第12項記載の機械にして、カム部材(21)を回転駆動する ための手段ば出力シャフト(36)を駆動する原動機と、上記カム部材(21) に取着されたギア(32)と、上記出力シャツ)(36)と上記ギア(32)と の間の駆動結合に作用する減速機構(32〜35)とを含むことを特徴とする金 属成形品製造機械。 14、請求の範囲第13項記載の機械にして、上記ギアは上記出力軸(36)の 軸上にその中心が位置する内部ギア(32)であって、上記減速機構は上記出力 軸に設けられるとともにクランクピン(34)を有するクランクト、上記クラン クピン(34)上で中心部が軸支されるとともにそのピッチラインの一部のまわ シでのみ上記内部ギア(32)と噛合する外部ギア(33)と、上記内部ギア( 32)の中心のまわシに回転するのを許容している間に上記外部ギア(33)が それ自身の中心のまわりに回転するのを妨げるだめの手段(35)とを含むこと を特徴とする金属成形品製造機械。 15請求の範囲第14項記載の機械にして、上記外部ギア(33)の回転を妨げ るだめの手段は中心とその周辺との間で上記外部ギアに形成された少くとも1つ の円形の開口(49)と、その内周面に対して上記開口(49)内に取着された 固定ピン(35)とを含み、上記開口の半径は上記固定ピン(35)の半径と、 上記出力シャフト(36)の軸と上記外部ギア(33)の中心との間の距離との 和に等しいことを特徴とする金属成形品製造機械。 16、請求の範囲第15項記載の機械にして、そのまわシに工具(’T1.T2 ・・・・・・)が配置されるとともに、その上に上記工具の作動部分臼2)の動 きを拘束するための手段(26〜28)が取着されているスターン(stern ) (10)を含むとともに、上記カム部材(21)は中空でそれを通して延び る上記スターン(10)に取着され、上記固定ピン(35)は上記スターンに取 着され、上記機械はさらに上記カム部材(21)と上記スターン(10)との間 で作用するスラスト軸受(19,20)をさらに含むことを特徴とする金属成形 品製造機械。 17、請求の範囲第11項記載の機械にして、上記ワークステーションが上記円 形通路を定義する第1円の上に等角度間隔で配置される一方、上記移動システム は搬送部材で43)と、該搬送部材(43)により搬送される複数のポケット部 材(PI〜P6)であって、搬送部材(43)が回転するとき成形品を搬送する ためにそして中心を定義するために成形品を受けるのに適合する各々のポケット 部材であって、ポケット部材(P1〜P6)の中心は等角度間隔の関係で第2円 上にあるポケット部材と、第2円の中心が第1円の中心から距離を保つとともに 上記搬送部材(43)が上記第2円の中心のまわりに回動することなく第1円の 中心のまわりに回動可能とするように上記搬送部材を支持する支持部材(40, 41,42,44,45’)とを含み、各々のポケット部材(P1〜P6)の中 心が2つの隣接するステーションを通過する円内を動く(第8図)ことを特徴と する金属成形品製造機械。 18、請求の範囲第17項記載の機械にして、上記工具を操作するための手段は 、上記第1円の中心を通過する中心軸を有するはぼ円筒状のカム部材(21)と 、上記中心軸のまわりに回転するように上記カム部材(21)を駆動するための 手段(32〜36)であって、上記カム部材(21)を駆動するための上記手段 (32〜36)が出力シャツ)(86)を有する原動機と、上記出力シャフトと 上記カム部材との間の駆動結合に作用する減速機構(32〜35)とを含み、こ の減速機構がまた上記カム部材(21)の回転速度と同じ速度で上記第1円の中 心のまわりにその回転を惹起させるために上記搬送部材(43)に接続される手 段とを含むことを特徴とする金属成形品製造機械。 19、請求の範囲第17項記載の機械にして、上記搬送部材(43)は上記第1 円に関して固定されている夫々の第1端と上記搬送部材(43)に取着されてい る夫々の第2端とを有する少くとも3つの平行なりランク7−ム(41,44)  に取着され、上記クランクアーム(41,44)の少くとも1つ(41)はク ランクアーム〔41)を回動させて搬送部材(43)を回転させるように駆動す るためにその第1端にて手段(40)に接続されていることを特徴とする金属成 形品製造機械。 20、請求の範囲第17項記載の機械にして、上記円形通路は、機械の使用時に は、水平に配置され、ネス)(nest)手段(701)は上記ワークステーシ ョンの各々に備えられておシ、各々の上記ネスト手段は上記搬送部材(43)の ポケット部材(PI〜P6)のうちの1つに上記ワークステーションの反対側か ら上記ワークステーションの中に移動される成形品と係合するために上記ワーク ステーションの一側lこて垂直に上向きに延びる間隔をおいて配置されている複 数のプロング(P1〜P6)は、上記ポケット部材の一側で垂直下方に延びると ともに上記ポケット部材がワークステーションを通過すると該ワークステーショ ンにて上記ネスト手段(701)のプロング(703〜705)の間を通過する 、間隔を有する複数の指部(707〜709)を含み、その中に成形品を有する ポケット部材(Pl〜P6’)が上記反対側からワークステーションに入ると、 上記成形品は上記プロング(703〜705)によりワークステーションに保持 されるが、一方、空のポケット部材が上記−側からワークステーションに入ると 上記指部(707〜709)がプロングの間を通過して上記ワークステーション からそこに位置する成形品を移動させることを特徴とする金属成形品製造機械。 21、請求の範囲第12項記載の機械にして、カム側面(profile )  は係合位置、係合解除位置および一時停止位置を定義し、各々のフォロア部材( 22/2B)は関連するラム部材(25)に連続的に作用されて上記ワークステ ーションにて成形品に係合するとともにそれから係合解除されて、上記成形品か ら係合解除さ九た状態となシ、かつ、上記係合部分はアツセンブ、り部分と作動 部とを有し、係合部分にある間には上記ラム部材(25)は第1に成形品を変形 させることなく成形品に係合するために動き、上記カム側面はいかなる時も唯一 のフォロア部材が上記カム側面の作動部分と係合するように寸法が定められてい る(第15図)ことを特徴とする金属製造機械。 22、請求の範囲第11項記載の機械にして、成形品の素材を上記機械に配達す るための手段と完成された成形品を上記機械から取シ出すための手段とに組合さ れていることを特徴とする金属成形品製造機械。 23、請求の範囲第11項記載の機械にして、ストリップ状の材料(50’、8 0”)を上記機械に供給するための手段(第12図〜第14図)と共動するとと もにワークステーションの第1のものが上記ストリップ状材料から成形品素材を 成形するだめの工具(51′、85)を備えていることを特徴とする金属成形品 製造機械。 24、請求の範囲第11項記載の機械にして、上記ワークステーションは等角度 間隔の関係を持って上記円形通路を定義する第1円の上に配置され、上記移動機 構は直径が上記第1円に等しいピッチ円を有するとともにその中心軸上に上記第 1円の中心を有する第1ギア(501)を含み、タレットアッセンブリは第1. 第2および第3タレツ)(505〜507)を含み、その各々が成形品を受ける だめの複数のポケット(1〜4)を定義し、各々のポケットは中心を定義し、3 つのタレットのポケットの中心は第1.第2および第3タレツトの円上に夫々位 置するとともに、各々のタレットは直径が夫々のタレットの円に等しいそのピッ チ円を有し、またその中心軸上にタレットの円の中心を有するギア(502〜5 04)を備える一方、第1および第2タレツト(505,506)のギア(50 2,508)は第3タレツ) (507)のギア(504)と噛合しており、上 記機構はさらに支持部材(CR,Mlを含み、第1および第2タレツト(503 ,506)のギア(502,508)が上記第1ギア(501)と噛合するとと もにタレットアッセンブリが、タレット(505〜507)の回動に伴って、上 記第1円の中心のまわりに回転可能となるように、上記タレットアッセンブリが 支持され、第1および第2タレツトのポケットは上記ステーションおよび第3タ レツトのポケットで連続的に位置合せし、成形品が上記第1タレツ)J(50, 6)によって上記の1つのステーションから集められて、第3タレツト(507 )を経由して第2タレツト(505)へ移動されて、上記第2タレツ) (50 5)により上記追加のステーションに配置される(第17図および第18図)こ とを特徴とする金・属成形品製造機砿。 25、請求の範囲第24項記載の機械にして、上記支持部材を上記第1円の中心 のまわシに回転させるための手段と共動し、この手段は出力シャフト(36)、 支持部材(CM、M)に取着されたギア(582)および上記出力シャフト(3 6)と上記ギア(582)との間の駆動結合に作用する減速機構(533〜53 5)を含むことを特徴とする金属成形品製造機械。 26、請求の範囲第25項記載の機械にして、上記ギアはその中心が上記出力シ ャフトの軸上に位置する内部ギア(532)であり、上記減速機構は、上記出力 シャフト上に設けられるとともに、クランクピン(534)を有するクランクと 、上記クランクピン上でそのピッチラインの一部分のまわりでのみ上記内部ギア (532)と噛合して中心的に軸支される外部ギア(58B)と、上記外部ギア (532)の中心のまゎシに回転するのを許容する間に上記外部ギア(538) がそれ自身の中心のまわりに回転するのを妨げるだめの手段(F)15)とを含 むことを特徴とする金属成形品製造機械。 27、請求の範囲第26項記載の機械であって、上記外部ギア(538)の回転 を妨げる手段は、上記中心とその周辺との間で外部ギアに形成された少くとも1 つの円形の開口と上記開口中でその内周面に固定される固定ピン(585)とを 含み、上記開口の半径は上記固定ピン(535)の半径と、上記出力シャツ)  (36)の軸と上記外部ギア(533)の中心との間の距離との和に等しいこと を特徴とする金属成形品製造機械。 28、請求の範囲第11項記載の機械にして、少くともいま一組の他の複数のワ ークステーションが前記の複数のワークステーションとともに、上記円形通路上 に配置される一方、上記移動機構は複数のワークステーションを介して夫々少く とも2つの流れの中に成形品を移動させるように操作する(第20図〜第23図 )ことを特徴とする金属成形品製造機械。 29、請求の範囲第28項記載の機械にして、異なる複数のワークステーション は上記円形通路のまわシを交替することを特徴とする金属成形品製造機械。 30、請求の範囲第28項記載の機械にして、ワークステーションの異なる複数 のものは上記円形通路の異なる夫々のセグメント上で定義されることを特徴とす る金属成形品製造機械。 31、成形品を1つのステーションから少くとも1つの他のステーションへ順次 段1階的に移動するために、これらステーションの各々は中心を定義するととも にこれら中心が角度的に等間隔の関係で第1円周上に配列されている移動機構に して、該移動機溝は搬送部材(43)と、この搬送部材により搬送される複数の ポケット部材(P1〜P6)であって、各ポケット部材は上記搬送部材が回動し て中心を定めると成形品を搬送するためにそれを受けるようになされており、ポ ケット部材の上記中心が等角度間隔の関係で第2円周上にあるポケット部材と、 上記第2円の中心が第1円の中心・から距離を保ち、そして上記搬送部材が上記 第2円の中心のまわりに回転することなく第1円の中心のまわりに回動可能とな るように上記搬送部材を支持する支持部材(40,41,42,44,45)と を含み、各ポケット部材(P1〜P6)の中心が2つの隣接するステーシヨンを 通過する円内を動くことを特徴とする移動機構。 32.請求の範囲第31項記載の移動機構にして、上記支持部材は上記第1円に 関して静止している夫々の第1端と上記搬送′部材に取着されている夫々の第2 端を有する少くとも3つの平行うランクアーム(41゜44)を含むことを特徴 とする移動機構。 33、請求の範囲第32項記載の移動機構にして、さらに上記キャリヤ部材を回 転駆動するために上記クランクアームの1つの第1端に接続された原動機を含む ことを特徴とする移動機構。 34、請求の範囲第31項記載の移動機構にして、各々のポケット部材はステー ションの一側に配された平行な成形品配置用プロング(703〜705)の間を 、使用中に、通過するように上記ポケット部材(P1〜P6)の−側にて相互に 平行に延びる間隔を有する複数の指部(703〜709)を含み、その中に成形 品を有するポケット部材がステーションの上記−側と反対の側から上記ステーシ ョンに入ったとき、上記成形品が上記プロングにより上記ステーションにて保持 され、一方ポケット部材が上記−側から空のステーションに入ったときに指部( 707〜709)がプロングの間を通過して上記ステーションからそこに位置す る成形品を移動させることを特徴とする移動機構。 35、成形品を1つのステーションから少くとも1つの追加のステーションへ順 次段階的に移動するために、これらステーションの各々は中心を定義するととも にこれら中心が角度的に等間隔の関係で第1円周上に配列されている移動機構に して、該移動機構は直径が上記第1円に等しいピッチ円を有するとともにその中 心軸上に上記第1円の中心を有する第1ギア(501)と、第1.第2および第 3タレツト(505〜5o7)を含むタレットアッセンブリとを含み、これらタ レットの各々は成形品を受けるだめの複数のポケット(1〜4)を定義し、各々 のポケット(1〜4)は中心を定義するとともに上記3つのタレット(5o5〜 5o7)のポケットの中心は第1.第2および第3のタレットの円の上に夫々位 置し、各タレットはまた各々のタレットの円に直径が等しいピッチ円を有すると ともにその中心軸の上に上記タレットの円の中心を有するギア(5o2〜504 )を備え、第1および第2タレツト(5o5,506)のギア(502,503 )が上記第1ギア(501)と噛合するとともに、タレットアッセンブリは、タ レット(505,506,50冒の回転に伴われて、上記第1円の中心のまわり に回転可能であり、上記第1および第2タレツトのポケットが上記ステーション および上記第3タレツトのポヶッートを連続的に位置合せし、それにより成形品 が上記第1タレツト(506)により上記1つのステーションから集められて、 上記第3タレツ) (507)を通って第2タレツト(505)に移動され、そ して上記第2タレツト(5o5)により追加の上記ステーションに配置されるこ とを特徴とする移動機構。 36請求の範囲第35項記載の移動機構にして、上記第1円の中心のまわりに上 記支持手段を回転させるだめの手段と協動し、この手段が出力シャツ) (36 )を駆動する原動機(M )と、上記支持手段に取着されたギア(532)と、 上記出力シャフトと上記ギアとの間での駆動接続に作用する減速機構(533〜 535)とを含むことを特徴とする移動機構。 37、請求の範囲第36項記載の移動機構にして、上記ギアは中心・が上記出力 シャフトの軸上に位置する内部ギア(532)であって、上記減速機構は上記出 力シャフトに設けられるとともにクランクビン(534)を有するクランクと、 上記クランクビンに中心部で軸支されるとともにそのピッチラインの一部分のま わりで上記内部ギア(532)と噛合して軸支される外部ギア(533)と、上 記外部ギアが上記内部ギアの中心のまわシに回転するのを許容する間にそれ自身 の中心のまわりに回転するのを妨げるための手段(585)とを有することを特 徴とする移動機構。 38、請求の範囲第37項記載の移動機構にして、上記外部ギア(533)の回 転を妨げるための手緩は上記中心とその周辺との間で外部ギアに形成された少く とも1つの円形開口とその内周面に対して上記開口に取り付けられた固定ビン( 585)とを含み、上記開口の半径は上記固定ビンの半径と、上記出力シャフト の軸と上記外部ギア(53F)の中心との間の距離との和に等しいことを特徴と する移動機構。
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