KR20160014004A

KR20160014004A - 펀칭 장치

Info

Publication number: KR20160014004A
Application number: KR1020157036615A
Authority: KR
Inventors: 니콜라 메네게티
Original assignee: 살바그니니 이탈리아 에스.피.에이.
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2016-02-05
Also published as: EP3213835B1; DK3003594T3; PL3003594T3; JP6422950B2; WO2014191877A2; US20190060974A1; PL3213835T3; EP3003594B1; ES2630113T3; JP2016520005A; US11103912B2; US20160101457A1; RU2015153299A3; RU2678550C2; CN105263648A; EP3213835A1; WO2014191877A3; KR102214851B1; ES2717352T3; RU2015153299A

Abstract

펀칭 장치는 적어도 하나의 펀칭 툴(30)과 상호작용하고 컨테이닝 수단(3) 내에서 작업 축(A)을 따라 그 둘레에서 이동가능하도록 배치된 비팅 요소(2), 내부 동작 위치(R)와 외부 동작 위치(T) 사이에서 작업 축(A)을 따라 선형으로 후자를 이동시키고 펀칭 툴(30)을 구동하도록 전달 수단(10)에 의해서 비팅 요소(2)에 연결되는 제1 회전 액추에이터(4), 비팅 요소(2)에 접속되고 작업 축(A) 둘레에서 후자를 회전시키도록, 특히 펀칭 툴(30)을 각지게 배향시키도록 배치된 제2 회전 액추에이터(5)를 포함하며; 제2 회전 액추에이터가 컨테이닝 수단(3)에 고정된 고정자(51) 및 고정자(51) 내부에 있고 그와 동축인 회전자(52)가 제공되며 후자를 회전시키는 것과 같은 방식으로 비팅 요소(2)에 접속되는 제2 전기 모터(5)를 포함하고, 제2 전기 모터(5)가 동작될 때 동작 위치들(R, T) 사이의 고정자(51)가 작업 축(A) 둘레에서 회전하도록 고정자(51)를 마주하고 그와 결합되는 것과 같은 방식으로 작업 축(A)을 따라 연장한다.

Description

펀칭 장치{PUNCHING APPARATUS}

본 발명은 금속 워크피스 및/또는 시트를 머신가공하기 위한 머신 툴에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 절단 및 펀칭 동작을 수행하기 위해 펀칭 머신 상에 설치가능한 펀칭 장치에 관한 것이다.

알려진 펀칭 기계는 아래의 펀치 다이 또는 카운터펀치와 협력하는, 전형적으로 금속 시트인 워크피스 위에서 작용하는 펀칭 툴을 작업 축을 따라 지지하고 이동시키는 펀치 헤드로 불리는 펀칭 장치를 포함한다. 이러한 다이는 일반적으로 머신가공될 워크피스를 지지하는 펀칭 머신의 작업대에 고정된다.

단일 툴을 갖는 펀치 헤드에서, 후자는 개별 액추에이터들에 의해 작업 축을 따라 선형으로 구동되고 작업 축 둘레에서 회전하는 소위 스핀들(spindle)이라는 지지 요소 상에 제거 가능하게 장착된다. 2개의 반대되는 방향에서의 작업 축에 따른 이동은 펀칭 프로세스 동안에 도구의 작업 및 복귀 스트로크(return stroke)를 가능하게 한다. 작업 축 둘레의 회전 이동은 펀칭 툴이 회전하는 것을 가능하게 하며 머신가공될 워크피스에 대한 서로 다른 절단 또는 펀칭 동작들이 수행되도록 각도 배향(인덱싱)이 수정되는 것을 가능하게 한다.

두 별개의 액추에이터들은 툴을 각각 선형으로 그리고 회전식으로 지지하는 스핀들을 이동시키도록 사용된다. 액추에이터들은 수압식 또는 전기식일 수 있다. 후자의 경우에서, 액추에이터들은 개별 전달 수단에 의해 스핀들의 측면에 위치되고 후자 상에서 작동하는 회전식 전기 모터들을 포함한다. 특히, 제1 전기 모터는 제1 모터에 의해 전달되는 회전을 스핀들에 대한 병진 이동으로 변환하는 스크류-넛 스크류 디바이스 상에서 동작한다. 제2 전기 모터는, 예를 들어 스플라인 커플링 조인트에 의해, 필요한 회전을 후자에게 전달하기 위해 스핀들 상에서 작동한다. 스핀들의 측면들에 있는 두 개의 전지 모터들의 배치가 특히 벌키한 펀치 헤드를 렌더링한다.

멀티-툴 펀치 헤드에서, 머신가공<워크피스 상의 동작을 수행하기 위해 필요한 운동 에너지 및 선형 이동을 후자에 전달하는, 작업 축을 따라 선형으로 이동되고 선택된 툴 상에서 동작하는 소위 램(ram)으로 지칭되는 비팅 요소가 제공된다.

펀칭 툴들은 펀치 헤드에 고정되고 램과 머신가공될 워크피스 사이에 위치된 툴 고정 디바이스 내에 하우징된다. 툴 고정 디바이스는 일반적으로 드럼 회전 축 둘레에 원주식으로 배치된, 내부에 툴이 슬라이드식으로 하우징되는 리볼빙 드럼(revolving drum)을 포함한다.

펀치 헤드에는 복수의 툴 고정 디바이스들이 장착되는 툴 고정 터릿(tool holding turret)이 추가로 제공될 수 있다. 툴 고정 터릿은 상응하는 액추에이터에 의해 개별 회전 축 둘레에서 회전될 수 있다. 단일 툴 고정 디바이스는 터릿의 전술된 회전 축 둘레에 회전가능하게 장착되고 각지게 이격된다. 후자를 적절하게 회전시킴으로써, 머신가공 동작을 위해 필요한 툴 고정 디바이스가 램에서 선택되고 위치될 수 있다.

고정된 헤드를 갖는 멀티-툴 헤드에서, 툴을 구동하기 위해 작업 축을 따라 선형으로 이동되는 것에 더하여, 램이 요구된 툴을 선택하고 구동하기 위해 전술된 작업 축 둘레에서 회전된다.

각도 배향(인덱싱)을 위한 개별 축 둘레에서의 펀칭 둘의 회전이 조정된 방식으로 툴 고정 디바이스 및 램을 회전시킴으로써 획득된다.

이러한 경우에서, 스핀들이 제공된 단일-툴 헤드가 제공된 것과 실질적으로 유사한 구조적 솔루션을 가지고, 두 별개의 액추에이터들이 램을 각각 선형 및 회전식으로 구동하도록 사용된다.

전형적으로 회전식 전기 모터인 제3 액추에이터가 또한 툴 고정 디바이스를 회전시키고 툴을 각지게 배향하도록 제공된다.

회전 헤드를 갖는 멀티-툴 헤드에서 램은 오직 선형 이동만을 가지며, 툴 및 그의 각도 배향의 선택이 툴 고정 디바이스 및 헤드의 부분을 조정된 방식으로 회전시킴으로서 획득된다.

고정된 또는 회전하는 헤드를 갖는 알려진 멀티-툴 펀칭 장치의 단점은 이들이 램을 이동시키고 펀칭 툴을 선택하며 각지게 배향하기 위해서 세 개의 별개의 액추에이터들을 요구한다는 것이다. 세 개의 액추에이터들 및 개별 모션 전달 수단은 일반적으로 복잡하여 상당한 치수 및 높은 비용의 펀칭 장치를 포함한다.

본 발명의 목적은 알려진 펀칭 장치, 특히 멀티-툴 펀칭 장치를 향상시키는 것이다.

다른 목적은 단순하고 소형화된 구조 및 감소된 치수를 갖는 펀칭 장치를 제공하는 것이다.

추가적인 목적은 최적의 방식으로 펀칭 프로세스가 수행되는 것을 가능하게 하는 동시에 펀칭 툴이 한정된 수의 액추에이터들을 이용하여 선택 및/또는 각지게 배향되는 것을 가능하게 하는 펀칭 장치를 생산하는 것이다.

본 발명의 제1 양태에서, 청구항 제1항에 따른 펀칭 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 양태에서, 청구항 제16항에 따른 펀칭 장치게 제공된다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 잘 이해되고 구현될 수 있으며, 도면들은 본 발명의 비-제한적인 예시적인 실시예들을 도시한다:
도 1은 비팅 요소가 내부 동작 위치에 있는 본 발명의 펀칭 장치의 종단면도;
도 2는 비팅 요소가 외부 동작 위치에 있는 장치의 종단면도;
도 3은 도 1의 펀칭 장치의 사시도;
도 4는 특히 툴 고정 터릿 수단 및 툴 고정 유닛을 도시한, 도 1의 장치의 부분적인 확대도.

도 1 내지 4를 참조하면, 워크피스, 특히 시트 금속 상에서의 절단 및/또는 펀칭 동작들을 수행하기에 적합한, 알려진 타입의 도시되지 않은 펀칭 머신 툴과 연관된 본 발명의 펀칭 장치(1)가 도시되었다. 통상적으로 펀치 헤드라고 지칭되는 펀칭 장치(1)는 소위 펀치라고 지칭되는 펀칭 툴(30)과 상호작용하도록 배치된, 소위 램이라 지칭되는 비팅 요소(2) 및 작업 축 A를 따라 그 둘레에서 이동가능한 내부 컨테이닝 수단(3)을 포함한다. 특히, 도시된 실시예에서 비팅 요소(2)는 펀칭 툴로부터 분리되며 동작 동안에 머신가공될 워크피스에 대해 펀칭 툴을 때리고 점진적으로 밀어 이동시킨다.

장치(1)는 작업 축 A를 따라 후자를 선형으로 이동시키고 펀칭 툴(30)을 구동하기 위해 전달 수단(10)에 의해서 비팅 요소(2)에 연결되는 제1 회전 액추에이터(4)를 포함한다. 비팅 요소(2) 및 그와 연관된 펀칭 툴(30)은 따라서 머신가공될 워크피스의 두께에 의존하는 길이를 갖는 작업 스트로크를 따라서 양방향으로 이동된다. 특히, 비팅 요소(2)는 컨테이닝 수단(3) 내에 존재하며 펀칭 툴(30)로부터 이격되고 분리된 내부 동작 위치 R(도 1)과 외부 동작 위치 T(도 2) 사이에서 이동되며, 비팅 요소(2)는 펀칭 도구(30)를 최대 외부 확장 위치로 밀어낸다.

장치(1)는 비팅 요소(2)에 접속되고 후자를 작업 축 A 둘레에서 회전시키도록, 특히 펀칭 툴(30)을 각지게 배향하도록 배치된 제2 회전 액추에이터(5)를 더 포함한다.

컨테이닝 수단(3)은 비팅 요소(2), 전달 수단(10) 및 제2 회전 액추에이터(5)를 하우징하기에 적합한 공동(13)이 제공된 용기 구조(containment structure) 및 박스-타입 지지부를 포함한다. 컨테이닝 수단(3)은 장치(1)가 펀칭 머신의 지지 프레임에 고정되는 것을 가능하게 한다. 후자는 워크피스를 지지하도록 의도된 작업대를 포함하며, 그 위에 워크피스에 대한 머신가공 동작들을 수행하기 위한 펀칭 툴(30)과 협력하는 적어도 하나의 다이 및 카운터펀치가 고정된다.

제1 회전 액추에이터는 제1 모터, 특히 컨테이닝 수단(3)에 고정되고 작업 축 A과 동축이며 전달 수단(10)에 접속된 구동 섀프트(drive shaft)가 제공된 제1 전기 모터(4)를 포함한다. 특히, 제1 전기 모터(4)는 작업 축 A과 실질적으로 정렬되고 비팅 요소(2)에 대해 반대 측에 있는 컨테이닝 수단(3)에 외부적으로 고정된다.

제1 전기 모터(4)는 예를 들어 토크(torque) 모터 또는 브러시리스(brushless) 모터를 포함한다.

제1 회전 액추에이터는 또한 수압 또는 공압 모터를 포함할 수 있다.

전달 수단(10)은 컨테이닝 수단(3)에 의해 회전식으로 지지되고 제1 회전 액추에이터(4)에 의해 회전되는 스크류 수단(11) 및 스크류 수단(11)과 결합되며 비팅 요소(2)에 접속된 넛 스크류 수단(nut screw means)(12)을 포함하고; 넛 스크류 수단(12)은 스크류 수단(11)이 회전될 때 작업 축 A를 따라 이동되고 병진된다.

예시적인 실시예에서, 스크류 수단은 컨테이닝 수단(3)의 공동(13) 내부에 삽입되고 베어링들의 커플에 의해 회전식으로 지지되는 재순환 볼 스크류(recirculating ball screw)(11)를 포함한다. 스크류(11)는 제1 전기 모터(4)의 구동 섀프트에 접속된다.

넛 스크류 수단은 스크류(11)와 결합되고 공동(13) 내에서 슬라이딩하는 넛 스크류 또는 여성 스크류(female screw)(12)를 포함한다. 스크류(11)의 회전 동안 넛 스크류(12)가 회전하는 것을 방지하기 위한 회전-방지 수단(31)이 제공된다. 회전-방지 수단은, 예를 들어, 하나 이상의 스플라인을 포함한다.

비팅 요소(2)는 제1 요소 모터(4) 반대편의 넛 스크류(12)의 단부에 결합 요소(6)에 의해 회전식으로 고정된다.

제2 회전 액추에이터는 컨테이닝 수단(3)에 고정된 고정자(51) 및 내부에 있고 고정자(51)와 동축이며 후자와 함께 이동가능한 방식으로 비팅 요소(2)에 접속되는 회전자(52)가 제공된 제2 전기 모터(5)를 포함한다. 고정자(51)는 공동(13)의 내부 벽에 고정되고 예컨대 회전자(52), 비팅 요소(2) 및 전달 수단(10)을 봉인하고 둘러싸기 위한 개별 원통형 튜브 요소를 포함한다.

회전자(52)는 작업 스트로크를 따라 고정자(51)를 항상 마주하고 그와 결합되며, 제2 전기 모터(5)가 액추에이트될 때 전술된 작업 축 A 둘레를 회전하는 방식으로 작업 축 A를 따라 연장한다. 특히, 회전자(52)는 비팅 요소(2) 및 넛 스크류(12)를 부분적으로 랩핑하고 내부 동작 위치 R와 외부 동작 위치 T 사이의 비팅 요소(2)의 임의의 위치 내에 있음을 보장하기 위한 길이로 작업 축(A)의 방향으로 세로로 연장하는 형성화된 튜브 요소를 포함하며, 고정자(51)는 개별 전기장이 상호작용할 수 있도록 회전자(52)의 일부분을 항상 마주하고, 그에 따라 제2 전기 모터(5)의 동작을 보장한다. 특히, 회전자(52)의 형태 및 크기는 자기장의 상호작용이 전기 모터의 원하는 머신 토크를 항상 수행함을 보장한다.

제2 전기 모터(5)는, 예를 들어 토크 모터 또는 브러시리스 모터를 포함한다.

이 장치는 공동(13)의 내부 벽에 고정되고 회전자(52)와 결합하여 슬라이드 가능하게 지지하도록 의도된 부싱 수단(bushing means)(14)을 포함한다.

비팅 요소(2)에는 펀칭 툴(30)과 상호작용하기에 적합한 동작상 단부(8)가 제공된다.

이 장치는 비팅 요소(2)의 회전 및/또는 선형 이동을 검출하도록 배치된 센서 수단(15, 16) 및 조정 및/또는 보간(interpolate)되는 방식으로 제1 회전 액추에이터(4) 및 제2 회전 액추에이터(5)를 구동하기 위해 센서 수단(15, 16)에 접속된 제어 수단을 포함하며, 이것은 아래의 설명에서 추가로 더욱 잘 설명된다.

센서 수단은 특히 제1 회전 액추에이터(4)의 적어도 각속도 및 위치를 측정하기 위한 제1 센서 수단(15) 및 적어도 비팅 요소(2)의 회전을 측정하기 위한 제2 센서 수단(16)을 포함한다.

제1 센서 수단(15)은, 제1 전기 모터(4) 상에 직접 장착된, 예를 들어 제1 전기 모터(4)와 통합된 각속도 트랜듀서 또는 인코더를 포함한다. 전달 수단(10)의 전달률(회전-선형 이동)이 알려지면, 제어 수단이 제1 회전 액추에이터(4)의 각속도 및 위치로부터 비팅 요소(2)의 선형 이동 및 속도를 사실상 계산할 수 있다.

제2 센서 수단(16)은 컨테이닝 수단에 고정된 제1 측정 요소(측정 헤드) 및 비팅 요소(2)에 고정된 제2 측정 요소(눈금이 매겨진 고리)를 포함하는 각속도 트랜듀서 또는 인코더를 포함한다.

비팅 요소(2)에 고정되고 비팅 요소(2)를 이용하여 이동가능하며 고정자(51)에 의해 직접 구동되는 회전자(52)를 포함하는 제2 회전 액투에이터(5)의 실시예 덕분에, 특히 감소된 전체 치수를 갖는 소형의 펀칭 장치(펀치 헤드)를 획득하는 것이 가능하다는 것을 관찰할 가치가 있다. 특히, 고정자(51) 및 회전자(52)는 작업 축 A과 동축이며 작업 축 A에 대해 실질적으로 전달 수단(10)의 가로 치수에 상응하는 가로 치수를 가진다.

또한, 알려진 장치와는 다르게, 기어, 타이밍 벨트 등과 같은 전달 수단이 반드시 제2 전기 모터의 회전을 비팅 요소(2)에 전달할 필요는 없음이 인지되어야만 한다. 본 발명의 펀칭 장치(1)의 구조는 따라서 상당히 간략화되고, 더욱 효율적이고 신뢰가능하며 경제적이다.

본 발명의 펀칭 장치(1)는 또한 제1 전기 모터(4)가 작업 축 A과 동축으로 컨테이닝 수단(3)에 외부적으로 장착되고, 이것이 토크 모터를 포함하는 경우에, 또는 감소 기어 수단의 삽입에 의해 스크류(11)에 직접 접속된다는 사실로 인해 소형이고 구조적으로 더욱 단순하다.

기술된 액추에이터의 배치를 이용하여, 두 개의 액추에이터(4, 5)의 보간된 모션, 즉 예를 들어 스레드와 같은 비팅 요소(2)의 회전-병진 이동을 요구하는 머신가공 동작들을 수행하는 것 또한 가능하다.

도 1 내지 4에 도시된 실시예에서, 본 발명의 펀칭 장치(1)는 멀티-툴 타입이고 컨테이닝 수단(3)에 회전식으로 접속되고 컨테이닝 수단(3)에 의해 지지되며, 예를 들어, 4개의 각지게 배치되고 개별 회전 축 B 둘레에 회전식으로 장착된 복수의 툴 고정 유닛들(20)을 지지하는 툴 고정 터릿(19)을 포함한다.

툴 고정 터릿(19)은 비팅 요소(2)를 마주하는 세트 툴 고정 유닛(20)을 위치시키도록 선택 축 C 둘레에서 회전가능하다.

이 장치는 추가의 전달 수단(28)에 의해 이러한 선택 축 C 둘레에서 툴 고정 터릿(19)을 회전시키도록 제3 회전 액추에이터(25)를 포함한다. 후자는 예를 들어 터릿(19) 상에서 주위에 장착되고 제3 회전 액추에이터(25)의 도시되지 않은 피니언(pinion)에 의해 결합되는 링 기어(ring gear)(28)를 포함한다.

각 툴 고정 유닛(20)에는 개별 펀칭 툴(30)을 슬라이드식으로 하우징하기 위한 복수의 시트들(21)이 제공된다. 툴 고정 유닛(20)은 아래의 설명에서 추가로 더욱 잘 설명되는 되는 바와 같이, 세트 펀칭 툴(30)이 각지게 배향되는 것을 가능하게 하도록 개별 회전 축 B 둘레에서 회전가능하게 터릿(19) 상에 장착된다. 도시된 실시예에서, 각 툴 고정 유닛은 개별 펀칭 툴(30)을 수신하도록 배치된 8개의 시트들(21)을 포함한다.

비팅 요소(2)의 동작상 단부(8)에는 오직 하나의 세트 펀칭 툴(30) 상에만 인접하도록 배치된 비팅 부분(8a)이 제공되고, 이러한 세트 펀칭 툴(30)은 작업 축 A 둘레에서 비팅 요소(2)를 적절하게 회전시킴으로써 선택되고 결합된다. 보다 정확하게는, 제2 전기 모터(5)를 액추에이트함으로써, 세트 펀칭 툴(30)과 결합하고 세트 펀칭 툴(30) 상에 인접하도록 배치된 비팅 부분(8a)을 갖는 비팅 요소(2)를 위치시키는 것과 같은 방식으로 제2 센서 수단(16)에 의해 검출된 사전정의된 각도만큼 비팅 요소(2)를 회전시키는 것이 가능하다.

비팅 요소(2)의 동작상 단부(8)에는 또한 개별 회전 축 B 둘레에서 후자를 회전시키기 위해 툴 고정 유닛(20)의 추가 커플링 수단(22)과 커플링하기 적합한 커플링 수단(9)이 제공된다. 커플링 수단은 비팅 요소(2)의 외부 원통형 벽 상에 방사상으로 배치되고 추가 커플링 수단의 상응하는 그루브(22) 내에 삽입될 수 있고 이와 결합할 수 있는 하나 이상의 돌출부 또는 티스(teeth)(9)를 포함한다. 그루브(22)는 비팅 요소(2)의 동작상 단부(8)를 수신하기에 적합한 툴 고정 유닛(20)의 하우징(24)의 원통형 내부 벽 상에서 운반된다. 티스(9) 및 그루브(22)는 상보적인 형태를 가진다.

본 발명의 장치(1)는 각각에 머신가공될 워크피스들 상의 절단 및/또는 펀칭 동작들을 수행하도록 개별 펀칭 도구(30)와 협력하도록 설계된 복수의 다이들 또는 카운터펀치들(36)이 제공된 복수의 멀티-다이 유닛들(35)을 더 포함한다. 각 멀티-다이 유닛(35)은 펀칭 툴(30)의 각도 배향을 가능하게 하도록 상응하는 회전 축 B 둘레를 개별 툴 고정 유닛(20)과 함께 회전할 수 있다. 유사하게, 멀티-다이 유닛(35)은 선택 축 C 둘레에서 툴 고정 터릿(19)과 함께 회전할 수 있다. 멀티-다이 유닛들(35)은 펀칭 머신의 작업대와 연관된다.

본 발명의 펀칭 장치(1)의 동작은 설정 또는 조정 단계인 제1의 초기 동작 단계를 포함하며, 사용될 툴 고정 유닛(20)이 비팅 요소(2) 부근의 원하는 툴 고정 유닛(20)을 운반하는 것과 같은 방식으로 선택 축 C 둘레에서 툴 고정 터릿(19)을 회전시킴으로써 선택된다. 후자는 툴 고정 유닛(20)으로부터 이격되는 내부 동작 위치 R 내에 배치된다(도 1). 툴 고정 터릿(19)의 회전 동안, 또는 회전의 끝에서, 비팅 요소(2)가 후속하는 작업 스트로크에서 비팅 부분(8a)과 툴 고정 유닛 내의 세트 펀칭 툴(30)을 결합하는 것과 같은 방식으로 작업 축 A 둘레에서 회전된다.

장치의 제어 수단 및 제2 센서 수단(16)은 비팅 요소(2)의 회전을 정확하게 제어하는 것과 같은 방식으로 제2 전기 모터(5)가 액추에이트되는 것을 가능하게 한다.

제2 동작 단계에서, 비팅 요소(2)는 작업 축 A을 따라 전달 수단(10)에 의해 제1 전기 모터(4)를 통해 중간 동작 위치로 이동되며, 그에 따라 동작상 단부(8)가 툴 고정 유닛(20)의 하우징(24) 내에 삽입되고, 비팅 부분(8a)이 선택된 작업 툴의 계면 단부에 인접하거나 이를 마주하며, 티스(9)가 그루브(22)와 결합한다. 이러한 중단 동작 위치에서, 비팅 요소(2)는 작업 축 A 둘레를 회전함으로써 개별 회전 축 B 둘레에서의 툴 고정 유닛(20)의 회전을 발생시키며, 후자는 작업 축 A과 실질적으로 정렬되고 동축이다. 이러한 방식으로, 제2 전기 모터(5)를 액추에이트함으로써, 특정 머신가공 필요성에 따라서 펀칭 툴을 각지게 배향하는 것이 가능하다.

제3 동작 단계에서, 비팅 요소(2)는 머신가공될 워크피스에 따라 작동할 수 있고 아래의 다이(32)와 협력하여 요구된 펀칭 동작을 수행할 수 있는 펀칭 툴(30)을 구동하도록 외부 동작 위치 T로 신속하게 이동될 수 있다.

본 발명의 펀칭 장치(1)로 인해, 따라서 툴 고정 유닛(20) 내에 하우징된 세트 펀칭 툴(30)을 선택하고 요구된 펀칭 동작을 수행하기 위해 후자를 각지게 배향하도록 비팅 요소(2)의 회전을 사용하는 것이 가능하다. 커플링 수단(9, 22)은 비팅 요소(2)의 동작상 단부(8)가 툴 고정 유닛(20)을 회전하는 것을 사실상 가능하게 한다. 따라서 이전 기술에서 펀칭 장치들이 두 개의 개별 액추에이터를 요구한 두 동작들을 단일 회전 액추에이터(제2 전기 모터(5))를 이용하여 수행하는 것을 가능하게 한다. 이러한 기술적 솔루션은 장치의 중량, 치수 및 전반적인 비용을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

도면들에 도시되지 않은 본 발명의 펀칭 장치(1)의 버전에서, 툴 고정 터릿(19) 상에 장착된 툴 고정 유닛(20)이 단일 펀칭 툴(30)을 지지하는 것이 제공된다. 이러한 경우에, 비팅 요소(2)의 회전은 오직 펀칭 툴을 각지게 배향하기 위해서 툴 고정 유닛(20)을 회전시키는 것을 가능하게 한다.

Claims

펀칭 장치로서,
적어도 하나의 펀칭 툴(punching tool)(30)과 상호작용하고 컨테이닝 수단(containing means)(3) 내에서 작업 축(A)을 따라 그 둘레에서 이동가능하도록 배치된 비팅 요소(beating element)(2), 내부 동작 위치(R)와 외부 동작 위치(T) 사이에서 상기 작업 축(A)을 따라 선형으로 상기 후자를 이동시키고 상기 펀칭 툴(30)을 구동하기 위한 상기 램(2)에 전달 수단(10)에 의해 연결되는 제1 회전 액추에이터(4), 상기 비팅 요소(2)에 접속되고 상기 작업 축(A) 둘레에서 상기 후자를 회전시키도록, 특히 상기 펀칭 툴(30)을 각지게 배향시키도록 배치된 제2 회전 액추에이터(5)를 포함하되,
상기 제2 회전 액추에이터가 상기 컨테이닝 수단(3)에 고정된 고정자(51) 및 상기 고정자(51) 내부에 있고 그와 동축인 회전자(52)가 제공되며 상기 후자를 회전시키는 것과 같은 방식으로 상기 비팅 요소(2)에 접속되는 제2 전기 모터(5)를 포함하며, 상기 제2 전기 모터(5)가 동작될 때 상기 동작 위치들(R, T) 사이의 상기 고정자(51)가 상기 작업 축(A) 둘레에서 회전하도록 상기 고정자(51)를 마주하고 그와 결합되는 것과 같은 방식으로 상기 회전자(52)가 상기 작업 축(A)을 따라 연장하는 것으로 특징지어지는,
펀칭 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 고정자(51)가 상기 컨테이닝 수단(3)의 공동(13)의 내부 벽에 고정되고 상기 회전자(52)를 봉인하고 둘러싸기 위한 특히 원통 형태인 개별 튜브 요소를 포함하고, 상기 회전자(52)가 상기 비팅 요소(2)를 부분적으로 봉인하는 개별 튜브 요소를 포함하는, 펀칭 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 비팅 요소(2)의 회전 및/또는 선형 이동을 검출하기 위한 센서 수단(15, 16) 및 조정 및/또는 보간되는(interpolated) 방식으로 상기 제1 회전 액추에이터(4) 및 상기 제2 회전 액추에이터(5)를 구동하기 위해 상기 센서 수단(15, 16)에 접속된 제어 수단을 포함하는, 펀칭 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 센서 수단은 상기 제1 회전 액추에이터(4)의 적어도 각속도 및/또는 위치를 측정하기 위한 제1 센서 수단(15) 및 상기 비팅 요소(2)의 적어도 회전을 측정하기 위한 제2 센서 수단(16)을 포함하는, 펀칭 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전 액추에이터는 상기 컨테이닝 수단(3)에 고정되고 상기 작업 축(A)과 동축이며 상기 전달 수단(10)에 접속되는 구동 섀프트가 제공되는 제1 전기 모터(4)를 포함하는, 펀칭 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 전기 모터(4) 및/또는 상기 제2 전기 모터(5)가 각각의 토크(torque) 또는 브러시리스(brushless) 모터를 포함하는, 펀칭 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전달 수단(10)은 상기 컨테이닝 수단(3)에 의해 회전가능하게 지지되고 상기 제1 회전 액추에이터(4)에 의해 회전되는 스크류 수단(11) 및 상기 스크류 수단(11)과 결합되고 상기 비팅 요소(2)와 접속되는 넛 스크류 수단(12)을 포함하며, 상기 넛 스크류 수단(12)은 상기 스크류 수단(11)이 회전될 때 상기 작업 축(A)을 따라 이동되는, 펀칭 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비팅 요소(2)는 상기 전달 수단(10)에 회전가능하게 접속되는, 펀칭 장치.
제 8 항에 있어서,
제 7 항에 첨부된 바와 같이, 상기 비팅 요소(2)가 상기 넛 스크류 수단(12)에 회전가능하게 접속되는, 펀칭 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이닝 수단(3)에 의해 지지되고 개별 펀칭 툴(30)을 슬라이드 가능하게 하우징하기에 적합한 적어도 하나의 시트(21)가 제공되는 적어도 하나의 툴 고정 유닛(20)을 포함하며, 상기 툴 고정 유닛(20)이 특히 상기 펀칭 툴(30)을 각지게 배향하도록 개별 회전 축(B) 둘레에 회전가능하게 장착되는, 펀칭 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 툴 고정 유닛(20)은 복수의 개별 펀칭 툴들(30)을 슬라이드 가능하게 수용하기에 적합한 복수의 시트들(21)을 포함하는, 펀칭 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 비팅 요소(2)는 상기 복수의 펀칭 툴들의 세트 펀칭 툴(30) 상에 인접하도록 배치된 비팅 부분(8a)가 제공된 동작상 단부(8)를 포함하고, 상기 세트 펀칭 툴(30)은 상기 작업 축(A) 둘레의 상기 비팅 요소(2)를 회전시킴으로써 선택되고 결합되는, 펀칭 장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 비팅 요소(2)는 상기 비팅 요소(2)가 상기 작업 축(A) 둘레에서 회전될 때 상기 개별 회전 축(B) 둘레에서 후자를 회전시키도록 상기 툴 고정 유닛(20)의 추가 커플링 수단(22)과 커플링하도록 배치된 커플링 수단(9)이 제공된 동작상 단부(8)를 포함하는, 펀칭 장치.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이닝 수단(3)에 접속되어 상기 컨테이닝 수단(3)에 의해 지지되고 개별 회전 축(B) 둘레에서 각지게 이격되어 배치되고 회전가능하게 장착되는 복수의 툴 고정 유닛들(20)을 지지하는 툴 고정 터릿(tool holding turret)(19)을 포함한는, 펀칭 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 툴 고정 터릿(19)은 상기 비팅 요소(2)를 마주하는 세트 툴 고정 유닛(20)을 위치시키는 것과 같은 방식으로 선택 축(C) 둘레에서 회전가능하고, 특히 상기 툴 고정 터릿(19)은 제3 회전 액추에이터(25)에 의해 회전되는, 펀칭 장치.
펀칭 장치로서,
펀칭 툴(30)과 상호작용하도록 배치되고 컨테이닝 수단(3) 내부에서 작업 축(A)을 따라 그 둘레에서 이동가능한 비팅 요소(2);
내부 동작 위치(R)와 외부 동작 위치(T) 사이에서 상기 작업 축(A)을 따라 선형으로 상기 후자를 이동시키고 상기 펀칭 툴(30)을 구동하기 위한 상기 비팅 요소(2)에 전달 수단(10)에 의해 연결되는 제1 회전 액추에이터(4);
상기 비팅 요소(2)에 접속되고 상기 작업 축(A) 둘레에서 상기 후자를 회전시키도록 배치된 제2 회전 액추에이터(5);
개별 회전 축(B) 둘레에서 회전가능한 상기 컨테이닝 수단(3)에 고정되고 개별 펀칭 툴(30)을 슬라이드 가능하게 하우징하기에 적합한 적어도 하나의 시트(21)가 제공되는 적어도 하나의 툴 고정 유닛(20)을 포함하되,
상기 장치(1)는 상기 비팅 요소(2)가 상기 후자를 상기 개별 회전 축(B) 둘레에서 회전시키고 상기 펀칭 툴(30)이 각지게 배향되는 것을 가능하게 하도록 상기 툴 고정 유닛(20)의 추가의 커플링 수단(22)과 커플링하도록 배치된 커플링 수단(9)이 제공된 동작상 단부(8)를 포함하는 것으로 특징지어지는, 펀칭 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 커플링 수단은 상기 비팅 요소(2)의 외부 벽 상에 방사상 배치되고 상기 비팅 요소(2)의 상기 동작상 단부(8)를 수신하기에 적합한 상기 툴 고정 유닛(20)의 하우징(24)의 내부 벽 상에서 수행되는 상기 추가 커플링 수단의 개별 그루브(22)에 진입하고 그와 결합하기 위한 것과 같은 복수의 돌출부들(9)을 포함하며, 상기 돌출부들(9) 및 상기 그루브들(22)은 상호적 형태를 갖는, 펀칭 장치.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 툴 고정 유닛(20)은 복수의 개별 펀칭 툴들(30)을 슬라이드 가능하게 하우징하기에 적합한 복수의 시트들(21)을 포함하는, 펀칭 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 동작상 단부(8)에는 상기 복수의 펀칭 단부들의 세트 펀칭 툴(30)과 결합하도록 배치된 비팅 부분(8a)이 제공되고, 상기 세트 펀칭 툴(30)은 상기 작업 축(A) 둘레에서 상기 비팅 요소(2)를 회전시킴으로써 상기 비팅 부분(8a)에 의해 선택되고 결합되는, 펀칭 장치.
제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이닝 수단(3)에 접속되어 상기 컨테이닝 수단(3)에 의해 지지되고 개별 회전 축(B) 둘레에서 회전가능한 상기 툴 고정 터릿(19) 상에 각지게 이격되어 배치되고 장착되는 복수의 툴 고정 유닛들(20)을 지지하는 툴 고정 터릿(19)을 포함하는, 펀칭 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 툴 고정 터릿(19)은 상기 비팅 요소(2)를 마주하는 세트 툴 고정 유닛(20)을 위치시키기 위한 선택 축(C) 둘레에서 회전가능하고, 특히 상기 툴 고정 터릿(19)은 제3 회전 액추에이터(25)에 의해 회전되는, 펀칭 장치.
제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 회전 액추에이터가 상기 컨테이닝 수단(3)에 고정된 고정자(51) 및 상기 고정자(51) 내부에 있고 그와 동축인 회전자(52)가 제공되며 상기 후자를 회전시키는 것과 같은 방식으로 상기 비팅 요소(2)에 접속되는 제2 전기 모터(5)를 포함하며, 상기 제2 전기 모터(5)가 동작될 때 상기 동작 위치들(R, T) 사이의 상기 고정자(51)가 상기 작업 축(A) 둘레에서 회전하도록 상기 고정자(51)를 마주하고 그와 결합되는 것과 같은 방식으로 상기 작업 축(A)을 따라 연장하는, 펀칭 장치.
제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비팅 요소(2)의 회전 및/또는 선형 이동을 검출하기 위한 센서 수단(15, 16) 및 조정 및/또는 보간되는 방식으로 상기 제1 회전 액추에이터(4) 및 상기 제2 회전 액추에이터(5)를 구동하기 위해 상기 센서 수단(15, 16)에 접속된 제어 수단을 포함하는, 펀칭 장치.
제 23 항에 있어서,
상기 센서 수단은 상기 제1 회전 액추에이터(4)의 적어도 각속도 및/또는 위치를 측정하기 위한 제1 센서 수단(15) 및 상기 비팅 요소(2)의 적어도 회전을 측정하기 위한 제2 센서 수단(16)을 포함하는, 펀칭 장치.
제 16 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 회전 액추에이터(4)는 상기 컨테이닝 수단(3)에 고정되고 상기 작업 축(A)과 동축이며 상기 전달 수단(10)에 접속되는 구동 섀프트가 제공되는 제1 전기 모터를 포함하는, 펀칭 장치.
제 25 항에 있어서,
제 22 항에 첨부된 바와 같이, 상기 제1 전기 모터(4) 및/또는 상기 제2 전기 모터(5)가 각각의 토크 또는 브러시리스 모터를 포함하는, 펀칭 장치.
제 16 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전달 수단(10)은 상기 컨테이닝 수단(3)에 의해 회전가능하게 지지되고 상기 제1 회전 액추에이터(4)에 의해 회전되는 스크류 수단(11) 및 상기 스크류 수단(11)과 결합되고 상기 비팅 요소(2)와 접속되는 넛 스크류 수단(12)을 포함하며, 상기 넛 스크류 수단(12)은 상기 스크류 수단(11)이 회전될 때 상기 작업 축(A)을 따라 이동되는, 펀칭 장치.
제 16 항 내지 제 27 항 어느 한 항에 있어서,
상기 비팅 요소(2)는 상기 전달 수단(10)에 회전가능하게 접속되는, 펀칭 장치.
제 28 항에 있어서,
제 27 항에 첨부된 바와 같이, 상기 비팅 요소(2)는 상기 넛 스크류 수단(12)에 회전가능하게 접속되는, 펀칭 장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항 또는 제 16 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 펀칭 장치(1)를 포함하는 펀칭 머신 툴.