(57)【要約】  本発明は、工具搬送装置（１）と、工作機械（１２）の工具ホルダ（１７）と、工具ラック（１３）とを備えた工作機械（１２）、特に曲げ加工機のためのローディング方法に関し、工具ホルダ（１７）と工具ラック（１３）はガイドレール（４）を介して接続されており、工具搬送装置（１）は磁気保持装置（５）を有している。工具搬送装置（１）は、工具ホルダ（１７）内のピックアップ位置（２０）又は工具ラック（１３）内に配置されている加工工具（１８）に向かって移動する。加工工具（１８）は、工具搬送装置（１）の磁気保持装置（５）によってピックアップされて保持され、ガイドレール（４）に沿って引渡し位置（２１）に移動する。磁気保持力（２２）を消去することによって加工工具（１８）が引き渡される。磁気保持装置（５）は、電子的な駆動装置（７）を有する電磁石（６）を備え、磁気保持力（２２）が消去されると駆動装置（７）によって消磁が行われる。
2019535520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１２）、特に曲げ加工機のためのローディング方法であって、
工具搬送装置（１）と、
前記工作機械（１２）の工具ホルダ（１７）と、
工具ラック（１３）と、を備え、
前記工具ホルダ（１７）と前記工具ラック（１３）はガイドレール（４）を介して接続され、
前記工具搬送装置（１）は前記ガイドレール（４）に沿って移動可能に配置され、
加工工具（１８）、特に曲げ工具が前記工具ホルダ（１７）内及び／又は前記工具ラック（１３）内に配置され、
前記工具搬送装置（１）は磁気保持装置（５）を有しており、
前記工具搬送装置（１）を前記工具ホルダ（１７）内のピックアップ位置（２０）又は前記工具ラック（１３）内に配置された加工工具（１８）に向かって移動させるステップと、
前記加工工具（１８）を前記工具搬送装置（１）の磁気保持装置（５）によってピックアップして保持するステップと、
ピックアップされた前記加工工具（１８）を前記ガイドレール（４）に沿って前記工具ラック（１３）内又は前記工具ホルダ（１７）内の引渡し位置（２１）に移動させるステップと、
磁気保持力（２２）を消去することによって前記加工工具（１８）を引き渡すステップと、を有するローディング方法において、
前記磁気保持装置（５）は電子的な駆動装置（７）を有する電磁石（６）を備えており、前記磁気保持力（２２）が消去されると前記駆動装置（７）によって消磁が行われることを特徴とするローディング方法。
【請求項２】
前記磁気保持力（２２）が消去されると、前記駆動装置（７）によって前記電磁石（６）に信号振幅が減少する交流電流（２５）を印加することを特徴とする、請求項１に記載のローディング方法。
【請求項３】
前記磁気保持装置（５）、特に電磁石（６）は、さらに永久磁石を有し、前記磁気保持力（２２）が消去されると、前記駆動装置（７）によって前記電磁石（６）に信号振幅が減少する交流電流（２５）を印加することを特徴とする、請求項１又は２に記載のローディング方法。
【請求項４】
前記加工工具（１８）がピックアップされると、前記電磁石（６）は前記駆動装置（７）によって電気的なピックアップ・保持信号を印加されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項５】
前記ピックアップ・保持信号の強度は、駆動装置（７）によって、前記加工工具（１８）をピックアップする際の第１の信号強度と、前記加工工具（１８）を保持する際の第２の信号強度との間で切り替えられることを特徴とする、請求項４に記載のローディング方法。
【請求項６】
前記加工工具（１８）を保持する際に、前記ピックアップ・保持信号の前記第２の信号強度が遮断されることを特徴とする、請求項５に記載のローディング方法。
【請求項７】
前記ピックアップ・保持信号の前記第２の信号強度は、前記引渡し位置（２１）に到達する前に低減されることを特徴とする、請求項５又は６に記載のローディング方法。
【請求項８】
前記加工工具（１８）の識別特徴表示（２７）は、前記駆動装置（７）と接続されている検出手段（２６）によって読み出され、工具特性、特に工具形状、工具重量及び／又は工具長さが前記駆動装置（７）によって抽出されることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項９】
抽出された工具重量及び／又は工具長さに基づいて、第１及び／又は第２の信号強度が、前記駆動装置（７）によってパラメータテーブルから読み出されることを特徴とする、請求項８に記載のローディング方法。
【請求項１０】
前記ピックアップ・保持信号は、前記駆動装置（７）によってＰＷＭ信号又はＰＰＭ信号として出力されることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項１１】
前記工具搬送装置（１）は、前記駆動装置と接続された電気エネルギー貯蔵装置（８）と、該電気エネルギー貯蔵装置（８）と接続された充電用接点（９）と、を有し、前記工具搬送装置（１）が前記ガイドレール（４）に沿って休止位置に移動した後、前記工具搬送装置（１）の前記充電用接点（９）は待機位置の充電ポート（３０）と接続されることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項１２】
前記工具搬送装置（１）は前記駆動装置と接続された位置センサ（２９）を有し、該位置センサ（２９）は前記ガイドレール（４）に沿った前記工具搬送装置（１）の位置を感知して、前記ピックアップ位置（２０）に到達したこと及び／又は前記引渡し位置（２１）に到達したことを駆動装置に伝達することを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項１３】
前記引渡し位置（２１）に到達する前、特に前記引渡し位置（２１）に到達する直前に消磁が行われることを特徴とする、請求項１〜１２の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載のローディング方法のための工具搬送装置であって、
外部ハウジング（２）と、
搬送装置（１）をガイドレール（４）内にピックアップするための案内装置（３）と、
前記外部ハウジング（２）の面に配置された磁気保持装置（５）と、を有する工具搬送装置において、
前記磁気保持装置（５）は電磁石（６）を有し、
駆動装置（７）が前記電磁石（６）に電気的な消磁信号を供給するように設けられ、前記消磁信号は振幅が減衰する交流信号であることを特徴とする工具搬送装置。
【請求項１５】
前記外部ハウジング（２）はエネルギーインターフェース及び／又はデータインターフェースを有することを特徴とする、請求項１４に記載の工具搬送装置。
【請求項１６】
ハウジング外側で充電用接点（９）と接続されている再充電可能なエネルギー貯蔵装置（８）が、前記外部ハウジング（２）内にあることを特徴とする、請求項１４に記載の工具搬送装置。
【請求項１７】
マニピュレータ用の接続装置（１０）が前記外部ハウジングの後端面に設けられていることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の工具搬送装置。
【請求項１８】
前記案内装置（３）は、前記搬送装置を前記ガイドレール（４）に沿って移動させるように設計された駆動装置を有することを特徴とする、請求項１５〜１７の何れか一項に記載の工具搬送装置。
【請求項１９】
前記駆動装置（７）は、工具特性及び工具ピックアップ・保持信号の関連パラメータが格納されたテーブルを有することを特徴とする、請求項１５〜１８の何れか一項に記載の工具搬送装置。
【請求項２０】
第２の電磁石が前記ガイドレールの一部分に配置されていることを特徴とする、請求項１５〜１９の何れか一項に記載の工具搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作機械、特に曲げ加工機械のためのローディング方法及び工具搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は、通例では機枠を有し、作用手段が工作物に加工力を付与し、加工物を形成することができるように配置されている。工作物に適応した力の作用を可能にするために、作用手段は、通例では工具ホルダを備えており、その中に特別に形成された加工工具を挿入又は配置することができる。個々の加工ステップを実行するためには、加工工具を交換し、又はそれらの位置を変えることが必要である。この目的のために工具ホルダは通例ではロックが解除されて、その中に配置されている加工工具が操作可能になる。曲げ加工機では、工具ホルダは直線状に形成され、かつ、プレスビームの全長にわたって延びている。加工工具を手動で再設定する場合、機械オペレータは個々の加工工具をそれぞれ掴んで工具ホルダから取り外し、又は工具ホルダ内に押し込まれなければならない。このことは軽い材料、例えば薄いシートを加工するための小さい工具ではまだ簡単に可能であるが、重い部品を加工するための工具の場合はかなりの労力を要するか、又はもはや手動では不可能である。
【０００３】
以下に曲げ工具として理解される加工工具が、前方から又は曲げ加工機の機械内部からグリッパによって把持されて取り出され又は押し込まれる、システム又は装置が公知である。しかしながら、機械の前部領域で操作動作を実行する操作ロボットを必要とし、その際に人が操作動作によって危険に曝されないことが確保されなければならない。挿入されている曲げ工具のパッケージは、ピックアップ装置が休止位置又は工具ラックに移動した後に、工具ホルダからプレスビームの長手方向範囲で側方に配置されたピックアップ装置に排出装置によって押し出すことも知られている。
【０００４】
しかしながら、そのようなシステムは通常非常に複雑であることを特徴とし、たいてい機械の大掛かりな改造又は増備を必要とする。
【０００５】
更に、使用される加工工具が、金属製であり、磁石によって保持可能であることに基づく交換装置がある。この目的のために、小さい保持キャリッジが工具ホルダに沿って加工工具に案内され、保持キャリッジ内に配置された磁石により加工工具に吸着し、工具ホルダに沿って工具を引き離し、又は工具の位置を変えることができる。最終位置に到達すると、磁気保持力が消去され、それによって加工工具と保持キャリッジは互いに離れる。しかしながら、ここで不都合なのは、作用する磁場のために金属体内、特に加工工具内及び交換キャリッジ内で残留磁気が発生することである。その結果として、加工工具は互いに吸着したまま、もはや互いに離れないか、又は離れるのが困難になる可能性がある点である。さらに、金属工作物を加工する際に発生し得るような金属屑が、加工工具及び交換キャリッジに堆積することがある。また、磁化された加工工具が加工すべき軽量のシートに吸着することもあり、それにより工作機械に対する工作物の配列が変わり、それにより工作物の誤った加工が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、工作機械内で金属加工工具の操作を可能にし、その際に操作動作が工作機械内の加工工具の適切な使用又は交換装置にフィードバック効果を及ぼさないようにした方法及びコンパクトな装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は、特許請求の範囲に記載する方法及び装置によって解決される。
【０００８】
特に、本発明の目的は、工作機械、特に曲げ加工機のためのローディング方法によって解決される。工作機械は、工具搬送装置と、工具ホルダと、工具ラックとを含んでいる。工具ホルダと工具ラックとはガイドレールを介して接続されており、工具搬送装置はガイドレールに沿って移動可能に配置されている。工具ホルダ内及び／又は工具ラック内に加工工具、特に曲げ工具が配置されており、さらに工具搬送装置は磁気保持装置を有している。１つのステップにおいて工具搬送装置は加工工具に向かって移動し、この加工工具は工具ホルダ内のピックアップ位置又は工具ラック内に配置される。次に、工具搬送装置の磁化された保持装置によって加工工具のピックアップと保持が行われ、ピックアップされた加工工具をガイドレールに沿って工具ラック内又は工具ホルダ内の引渡し位置へ移動させる。そこで磁気保持力を消去することによって加工工具の引渡しが行われる。磁気保持装置は電子駆動装置を備えた電磁石を有しており、磁気保持力が消去されると駆動装置によって消磁が行われる。
【０００９】
この実施形態により、磁気によるピックアップ及び保持によって加工工具内に残留磁気を生じないことが有利な方法で達成される。それにより場合によって存在する残留磁気も同様に減少又は解消する。そのため、残留磁気に基づいて加工工具に付着する金属（汚れ）片又は加工されるべき軽量金属部品により作業工程が妨害されることはない。
【００１０】
一変形例は、保持力が消去されると、駆動装置によって電磁石に信号振幅が減少する交流電流が印加されるというものである。例えば、定義上は直流成分を含まない交流が、正弦波状の経過を有することがある。しかしながら他の信号波形も考えられる。
【００１１】
一変形例によれば、磁気保持装置、特に電磁石はさらに永久磁石を有しており、保持力が消去されると駆動装置によって電磁石に信号振幅が減少する直流成分を含んだ交流信号が印加される。この実施形態の利点は、電磁石の磁場が重畳される永久磁場も常に利用可能であるので、電磁石の駆動に必要なエネルギーが減少することである。したがって、磁場を消去するために、駆動信号は、永久磁石の強度に等しいが反対の磁場方向を有する磁場を発生する直流成分を持たなければならない。したがって、両磁場成分は互いに打ち消し合い、その結果として磁場はゼロである。信号波形としては、同様に正弦波交流を用いることができる。
【００１２】
両変形例による減少する信号振幅は、指数関数、例えばｅｘｐ（-ｘ）に従って減少することが好ましい。これにより残留磁気の主要部分の非常に急速な減少が達成される。交流信号の周波数と消磁時間の選択によって、既存の磁場の非常に良好な解消を達成することができる。
【００１３】
別の変形例によれば、加工工具をピックアップする際に駆動装置によって電磁石に電気的ピックアップ・保持信号が印加されるようになっている。
【００１４】
別の実施形態は、ピックアップ・保持信号の強度が、加工工具をピックアップする際に第１の信号強度と、加工工具を保持する際の第２の信号強度との間で駆動装置によって切り替えられるというものである。例えば、隣接する加工工具も磁力に引き寄せられるのを防ぐために、小さくて軽い加工工具がわずかな磁気保持力でピックアップされるならば有利であり得る。例えばエネルギーを節約するために、ガイドレールに沿って移動する間は磁力を減少させることができる。しかしまた高速で確実に保持するために移動中の磁力を増加させることも可能である。
【００１５】
この点に関して、加工工具を保持する際にピックアップ・保持信号の第２の信号強度が遮断される変形例が有利である。例えば加工工具が搬送装置によって押される場合に、加工工具を所定の位置に確実に保持するために磁力が必要ないか、又は非常にわずかな磁力のみ必要とされる可能性がある。このようにしてまたエネルギー消費の低減を達成することができ、若しくは磁気保持力が工作機械に作用する時間を短縮することができ、そのことはまた残留磁気をより少なくする。
【００１６】
有利な変形例はまた、引渡し位置に到達する前にピックアップ・保持信号の第２の信号強度が低減されるというものである。小さくて軽い加工工具のピックアップ位置若しくは引渡し位置に到着する際に、既に配置されている加工工具が望ましくなく引き寄せられるのを防ぐために、目標位置に到達する前に磁力が減少されると有利である。
【００１７】
変形例によれば、駆動装置と接続された検出手段によって加工工具の識別特徴表示が読み出され、そこから駆動装置によって工具特性データ、特に工具形状、工具重量及び／又は工具長さが抽出されるようになっている。これらの特性データは、例えば直接に識別特徴表示に格納することができる。識別特徴表示には、特性データテーブルの項目に関連付ける一つの参照のみが識別特徴表示に存在することが可能である。このテーブルは搬送装置内、特に駆動装置内に配置することができる。しかしながらテーブルを、駆動装置とデータ技術的に、例えば無線データ接続を介して接続されているデータ処理システムに格納することも可能である。
【００１８】
有利な変形例はさらに、抽出された工具形状、工具重量及び／又は工具長さに基づいて、駆動装置によって格納されたパラメータテーブルから第１及び／又は第２の信号強度が読み出されるというものである。加工工具を確実にピックアップし保持できるために必要な最小磁力と、隣接する加工工具もピックアップすることがない最大磁力は、工具重量、工具長さ、さらには工具形状にも非常に強く依存する。これらに依存して、工具ホルダと工具との間の種々の摩擦抵抗が調整されて、最小必要磁力に直接影響を及ぼす。この変形例により、個々の加工工具に適切な磁気保持力を使用することができる。
【００１９】
一変形例によれば、ピックアップ・保持信号は駆動装置によってＰＷＭ信号（パルス幅変調）又はＰＰＭ信号（パルス位置変調）として出力されるようになっている。これらの信号の詳細は、当業者に知られているので本明細書では論述しない。
【００２０】
一変形例はまた、工具搬送装置は駆動装置と接続された電気エネルギー貯蔵装置と、エネルギー貯蔵装置と接続された充電用接点とを有するというものである。工具搬送装置をガイドレールに沿ってパーキング位置に移動させた後、工具搬送装置の充電用接点は待機位置の充電ポートと接続される。この変形例によれば、工具搬送装置のエネルギー貯蔵装置をローディング休止中に再充電することが有利に可能であり、その結果、次のローディングプロセスのために、加工工具をピックアップ及び保持するため、特に消磁するために十分なエネルギーが提供される。エネルギー貯蔵装置が存在することは、エネルギー供給ケーブルを必要としないという特別な利点を有し、それによってガイドレールに沿った工具搬送装置のより自由な移動性が可能になる。
【００２１】
さらに一変形例は、工具搬送装置が駆動装置と接続された位置センサを有し、この位置センサがガイドレールに沿った工具搬送装置の位置を決定し、ピックアップ位置に到達したこと及び／又は引渡し位置に到達したことを駆動装置に伝達するようになっている。この変形例によりガイドレールに沿った経路で磁気保持力を駆動装置によって調整でき、それによって一方ではエネルギーを節約し、他方では加工工具内に磁場が形成される可能性を低減することができる。
【００２２】
有利な変形例はまた、消磁が引渡し位置に到達する前に、特に引渡し位置に到達する直前に行われるというものである。消磁にはある程度の時間を要し、消磁開始時にはまだ磁気保持力があるので、既にガイドレールに沿った最後の経路部分で消磁を開始することができ、それによって消磁が完了するまでの引渡し位置での待機時間が短縮される。
【００２３】
本発明の課題は、ローディング方法のための工具搬送装置によっても解決される。工具搬送装置は、外部ハウジングと、搬送装置をガイドレール内に収容するための案内装置と、ハウジングの前端面に配置された磁気保持装置とを含んでいる。磁気保持装置は電磁石を有しており、さらに電磁石に電気的消磁信号を供給するように設計された駆動装置があり、この消磁信号は振幅が減衰する交流信号である。
【００２４】
一変形例は、外部ハウジング（２）がエネルギーインターフェース及び／又はデータインターフェースを有し、それによって搬送装置のコンパクトな実施形態が可能になるというものである。エネルギーインターフェースとして実施する場合は、外部電源による電磁石若しくは駆動装置の供給が可能である。データインターフェースとして実施する場合は、駆動装置が必要に応じて外部に出されることができ、又は電磁石のより選択的な駆動が、生成するためのパラメータで行うことが可能である。
【００２５】
一変形例は、ハウジング内に、ハウジング外側で充電用接点と接続されている再充電可能なエネルギー貯蔵装置が存在するというものである。これにより、エネルギー貯蔵装置にアクセスするためにハウジングを開く必要なしに充電が可能になる。
【００２６】
一変形例によればまた、ハウジングの後端面にマニピュレータのための接続装置が設けられるようになっている。本工具搬送装置は、例えば複数の加工機械又は加工ステーションを操作する工具管理装置の一部であってよい。この場合、接続装置を介して特定の工具搬送装置と接続可能な中央の汎用マニピュレータが存在してよい。
【００２７】
一変形例は、案内装置が、搬送装置をガイドレールに沿って移動させるように設計された駆動部を有するというものである。そうすることによってガイドレールに沿って移動しながら自動的に工具操作を行うことができる、独立した工具搬送装置が実現可能である。
【００２８】
一変形例によればさらに、駆動装置が、工具特性データ及び工具ピックアップ・保持信号の関連パラメータが格納されているテーブルを有するようになっている。駆動装置はテーブル項目を読み出すことによって、加工工具を確実に保持できるようにするための磁気保持力を生成するためのパラメータ、特に工具重量若しくは工具サイズ及び／又は工具形状に最低限必要な保持力を得ることができる。
【００２９】
別の可能な実施形態は、ガイドレールの一部分に第２の電磁石が配置されており、これに振幅が一定の交流電流が印加されるというものである。通過運動の際に磁力経過の振幅の減少が生じるので、移動装置が第２の電磁石を通過する間に搬送装置の消磁が行なわれる。この目的のために、搬送装置、特にハウジングの前端面が第２の電磁石の位置にあるときに、駆動装置によって正確に第２の電磁石が投入されるようにすることができる。
【００３０】
本発明をより良く理解するために、以下の図に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図はそれぞれ非常に単純化された概略図である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の工具搬送装置のブロック図である。
【図２】工作機械、搬送装置及び工具ラックからなるシステムを示す図である。
【図３】工具搬送装置の様々な可能な動作モードを示す図である。
【図４】本発明の工具搬送装置の別の可能な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、本ローディング方法で使用するための工具搬送装置１を示す。工具搬送装置１は、外部ハウジング２と、搬送装置１をガイドレール４内にピックアップするための案内装置３と、ハウジング２の前端面に配置された磁気保持装置５とを有する。保持装置５はさらに電磁石６を含み、電磁石６は駆動装置７と接続されており、駆動装置７は電磁石６に電気的な消磁信号を供給するように設計されている。ハウジング２内にはさらに再充電可能なエネルギー貯蔵装置８が設けられていて、ハウジング外側に設けられた充電用接点９と接続されている。さらにハウジングには、特に磁気保持装置５と反対側の後端面にマニピュレータ用の接続装置１０が設けられている。
【００３４】
図２は、本ローディング方法が工具搬送装置１を用いて実施される加工システム１１を示す。加工システム１１は、ガイドレール４を介して相互接続された工作機械１２、特に曲げ加工機械と、工具ラック１３とを備え、工具搬送装置１はこのガイドレール４に沿って移動可能に配置されている。
【００３５】
工作機械１２は、垂直に移動可能なプレスビーム１５と固定した機械台１６とを有する機枠１４を有する。工作機械１２、特に曲げプレスのその他の技術的詳細は、本ローディング方法若しくは工具搬送装置に寄与しないので、ここではこれ以上説明しない。
【００３６】
本ローディング方法は、加工工具をピックアップ位置と引渡し位置との間で移動させるように構成されている。これは特に、工具をピックアップ位置である工具ラック１３から引渡し位置である工作機械１２に向かって動かし、同様に工具をピックアップ位置である工作機械１２から引渡し位置である工具ラック１３に向かって移動させることとして理解される。後者の状況が図２に示されている。
【００３７】
機械台１６は工具ホルダ１７を有し、その中に加工工具１８、特に曲げ工具が配置されている。同様にプレスビーム１５は工具ホルダ１７を有し、その中に加工工具１８も配置されている。
【００３８】
工具ホルダ１７には複数の加工位置に加工工具１８が配置されており、加工工具１８は種類が異なってもよいので、個々の加工位置１９において異なる加工を実施できる。これらの加工位置１９を準備するために、加工工具１８は工具ホルダ１７から取り外されて工具ラック１３に収納され、若しくはその逆に工具ラック１３から取り出されて工具ホルダ１７内に配置されなければならない。この目的のために、ガイドレール４が長手方向で工具ホルダ１７に続けて配置されており、それにより工作機械１２と工具ラック１３との間に接続が形成される。このガイドレール内に工具搬送装置１が移動可能に配置されており、工具搬送装置１は接続装置１０に配置されたマニピュレータによってガイドレール４内を移動する。同様に、工具搬送装置１がガイドレール４内を自動的に移動できるようにするための駆動手段を有することも可能である。具体的な説明は以下の考察にとって重要ではないので、ここではこれ以上説明しない。当業者にとり、工具搬送装置をガイドレールに沿って移動させることができる方法は公知である。
【００３９】
駆動装置７を駆動するための工具搬送装置１のエネルギー貯蔵装置８及び保持装置５の電磁石は再充電可能に設計されているので、工具搬送装置１はローディング休止時に待機位置に移動されるようになっており、工具搬送装置１の充電用接点は待機位置で充電ポート３０と接続されている。したがってローディング休止中にエネルギー貯蔵装置８の自動再充電が行われる。
【００４０】
図１は、工具搬送装置１が加工位置１９から加工工具１８を受け取った状況を示している。この目的のために、工具搬送装置１は、配置された加工工具のすぐ近くのピックアップ位置に運ばれ、駆動装置７によって磁気保持装置５が作動され、それによって搬送装置１と加工工具１８との間に磁気保持力が発生する。曲げ工具を工具ホルダ１７から取り出すためには、制御装置によって工具ホルダ１７をロック解除又は解放しなければならない。作動された磁気保持装置５によって、工具搬送装置１はガイドレール４に沿って加工工具１８を引渡し位置、この場合には工具ラック１３に移動させる。
【００４１】
図３は種々のバリエーションを示しており、ここでは加工工具１８がピックアップ位置２０でピックアップされてガイドレール４に沿って引渡し位置２１へ移動され、そこで引き渡される。上のグラフには磁気保持力２２が示され、下のグラフには工具搬送装置の電磁石を駆動装置によって駆動するための駆動電流２３が示されている。
【００４２】
図３ａは小さい加工工具１８のピックアップを示しているが、ここで小さいとは、一方では加工工具１８が軽量であり、特にガイドレール４の延在方向で短いことを意味する。このような短い工具では、磁気保持装置５に大電流を印加すると、それに伴って強い磁場が発生してピックアップすべき曲げ工具が磁化され、その後に配置された第２の曲げ工具も同様に保持されることがあり得る。ピックアップすべき１つの工具の代わりに、望ましくない２つ又は場合によってはそれ以上の曲げ工具が工具搬送装置１の磁気保持装置５に吸着する危険性がある。これを防止するために、図示の実施形態により区画２４で電磁石により小さい駆動電流２３が印加され、それに対応してより低い磁気保持力２２しか発生しないようにされている。工具がピックアップされて残りの配置されている加工工具１８からある距離だけ離されたらすぐに、保持装置５の電磁石は工具搬送装置１の駆動装置によってより高い駆動電流２３が印加されて、それによって磁気保持力２２も増加する。このことはピックアップされた工具が良好にしっかりと保持されていることを意味し、それによってまたガイドレール４に沿ったより高い移動速度も可能である。
【００４３】
ピックアップされた加工工具１８と磁気保持装置５とに対磁気保持力２２が作用することによって、これらの中で残留磁気が形成される。この残留磁気は適切な対策を施さなければ、各ピックアップ過程及び保持過程によって工具と保持装置は永久磁石の特性を持ち、そのため信頼性のあるピックアップ及び引渡しが可能でなくなる程度まで増大するであろう。特に、加工工具１８は互いに強く吸着するので、追加の機械的分離の補助なしには互いに分離できなくなることが起こり得る。それゆえ本発明によるローディング方法では、引渡し位置２１において消磁過程が実施されるようになっている。この消磁過程は、例えば磁気保持装置５の電磁石に振幅が減少する交流電流２５を印加するというものである。振幅の減少は、好ましくはｅｘｐ（−ｘ）の経過後に行われる。消磁過程の終了時に、工具内若しくは保持装置内の残留磁場は解消するか、又は少なくとも大幅に減少する。
【００４４】
図３ｂは、小さい加工工具１８がピックアップ位置２０でピックアップされて引渡し位置２１に移動され、引渡し位置２１には既に別の加工工具１８が配置されている状況を示している。引渡し位置２１で既存の曲げ工具が、磁気保持力によって工具搬送装置１にピックアップされた曲げ工具によって引き付けられるのを防ぐために、同様に引渡し位置２１に到達する前の区画２４で電流が駆動電流によって減少し、それにより保持力２２を小さくなるようにされている。
【００４５】
ここでも引渡し位置に到達すると磁気保持力２２が消勢され、保持装置５の電磁石に交流電流２５を印加することによって消磁が行なわれる。
【００４６】
この場合、加工工具１８が工具搬送装置１によってガイドレール４に沿って押されるので、別の実施形態により、既に加工工具１８をピックアップ位置２０でピックアップした後に磁気保持力２２を消勢して消磁を行い、その後工具は単に工具搬送装置１に当接するのみで、工具搬送装置１によって引渡し位置２１に押されることも可能である。
【００４７】
図４に別の可能な実施形態が示されている。例えば工具搬送装置１に、駆動装置７と接続されて加工工具１８の識別特徴表示２７を読み出すように構成された検出手段２６を設けることができる。読み出された識別特徴表示２７から駆動装置７によって工具特性データ、特に工具形状、工具重量及び／又は工具長さを抽出することができる。駆動装置７においては、例えば記憶手段にテーブル２８を設けることができ、このテーブル２８に抽出された工具重量、工具サイズ又は工具形状に基づいて、磁気保持装置５に供給するための電気駆動信号の信号強度に対するパラメータが格納されている。
【００４８】
ガイドレール４に沿った工具搬送装置１の位置を決定するために、特にピックアップ位置又は引渡し位置を決定するために、さらに駆動装置７と共に位置センサ２９が存在するようにされてもよい。この位置センサ２９は、例えばガイドレール４上に配置されたマーキングを検出又は走査し、それから位置を決定することができる。
【００４９】
位置センサ２９はまた、距離センサとして設計されてもよく、好ましくはハウジング２の前端面に配置されることができる。そうすることによって搬送装置は工具への接近を独立して認識することができ、その結果ガイドレール若しくは工作機械に追加の装置若しくはマーキングを設ける必要がない。本ローディング方法若しくは本工具搬送装置の利点は、特に追加のマニピュレータを使用することなく、簡単でコンパクトな装置によって迅速な工具交換が可能になることである。使用されている磁気による工具若しくは搬送装置へのフィードバック効果を防止することができる。
【００５０】
最後に確認しておくと、記載された種々の実施形態において同じ部材には同じ参照符号若しくは同じ部材名称を付す。この場合、記述全体に含まれている開示内容は同じ参照符号若しくは同じ部材名称を有する同じ部材に準用され得る。記述において選択された位置を表す言葉、例えば上、下、横なども直接説明及び表示された図を基準としており、位置が変化した場合には新しい位置に準用されるものとする。
【００５１】
以上の実施例は可能な実施形態を示すものであり、この箇所で言っておくと、本発明は特別に図示された本発明の実施形態に制限されておらず、むしろ個々の実施形態を互いに種々組み合わせることが可能であり、この変形可能性は本発明による技術的行為に関する教示に基づき当該技術分野に従事する当業者の能力の範囲内にある。
【００５２】
保護範囲は請求項によって規定されている。しかしながら請求項を解釈するために詳細な説明と図面を援用すべきである。図示及び説明された種々の実施例に基づく個々の特徴又は複数の特徴の組合せは、それ自体で独自の発明による解決をなすことができる。独自の発明による解決の根底にある課題は詳細な説明から読み取ることができる。
【００５３】
具体的な説明において値の範囲に関するすべての指示は、当該範囲内のすべての任意の部分範囲を含むものと理解すべきである。例えば１〜１０という指示には、下限１を起点として上限１０に至るまでのすべての部分範囲が含まれていると理解すべきである。即ち、すべての部分範囲は、例えば１〜１．７又は３．２〜８．１又は５．５〜１０のように、下限の１又はそれ以上から始まって上限の１０又はそれ以下で終わる。
【００５４】
念のため最後に指摘しておくと、本発明による装置の構造を理解しやすくするために、装置若しくはその構成要素は一部縮尺通りではなく及び／又は拡大及び／又は縮小して表現された。
【符号の説明】
【００５５】
１    工具搬送装置
２    外部ハウジング
３    案内装置
４    ガイドレール
５    保持装置
６    電磁石
７    駆動装置
８    エネルギー貯蔵装置
９    充電用接点
１０    接続装置
１１    加工システム
１２    工作機械
１３    工具ラック
１４    機枠
１５    プレスビーム
１６    機械台
１７    工具ホルダ
１８    加工工具
１９    加工位置
２０    ピックアップ位置
２１    引渡し位置
２２    保持力
２３    駆動電流
２４    区画
２５    交流
２６    検出手段
２７    識別特徴表示
２８    テーブル
２９    位置センサ
３０    充電ポート
【図１】
2019535520.tif 000003
【図２】
2019535520.tif 000004
【図３ａ】
2019535520.tif 000005
【図３ｂ】
2019535520.tif 000006
【図４】
2019535520.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月31日(2018.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作機械、特に曲げ加工機械のためのローディング方法及び工具搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は、通例では機枠を有し、作用手段が工作物に加工力を付与し、加工物を形成することができるように配置されている。工作物に適応した力の作用を可能にするために、作用手段は、通例では工具ホルダを備えており、その中に特別に形成された加工工具を挿入又は配置することができる。個々の加工ステップを実行するためには、加工工具を交換し、又はそれらの位置を変えることが必要である。この目的のために工具ホルダは通例ではロックが解除されて、その中に配置されている加工工具が操作可能になる。曲げ加工機では、工具ホルダは直線状に形成され、かつ、プレスビームの全長にわたって延びている。加工工具を手動で再設定する場合、機械オペレータは個々の加工工具をそれぞれ掴んで工具ホルダから取り外し、又は工具ホルダ内に押し込まれなければならない。このことは軽い材料、例えば薄いシートを加工するための小さい工具ではまだ簡単に可能であるが、重い部品を加工するための工具の場合はかなりの労力を要するか、又はもはや手動では不可能である。
【０００３】
以下に曲げ工具として理解される加工工具が、前方から又は曲げ加工機の機械内部からグリッパによって把持されて取り出され又は押し込まれる、システム又は装置が公知である。しかしながら、機械の前部領域で操作動作を実行する操作ロボットを必要とし、その際に人が操作動作によって危険に曝されないことが確保されなければならない。挿入されている曲げ工具のパッケージは、ピックアップ装置が休止位置又は工具ラックに移動した後に、工具ホルダからプレスビームの長手方向範囲で側方に配置されたピックアップ装置に排出装置によって押し出すことも知られている。
別の可能性が特許文献１に開示されている。成形プレス用の工具交換装置は、工具マガジンと、成形工具を工具マガジンから成形プレスに搬送するための搬送装置とを有し、搬送装置は駆動可能なプッシュチェーンを含んでいる。搬送装置は、さらに成形工具を連結するためのケーブルと接続された電磁石を有している。
【０００４】
しかしながら、そのようなシステムは通常非常に複雑であることを特徴とし、たいてい機械の大掛かりな改造又は増備を必要とする。
【０００５】
更に、使用される加工工具が、金属製であり、磁石によって保持可能であることに基づく交換装置がある。この目的のために、小さい保持キャリッジが工具ホルダに沿って加工工具に案内され、保持キャリッジ内に配置された磁石により加工工具に吸着し、工具ホルダに沿って工具を引き離し、又は工具の位置を変えることができる。最終位置に到達すると、磁気保持力が消去され、それによって加工工具と保持キャリッジは互いに離れる。しかしながら、ここで不都合なのは、作用する磁場のために金属体内、特に加工工具内及び交換キャリッジ内で残留磁気が発生することである。その結果として、加工工具は互いに吸着したまま、もはや互いに離れないか、又は離れるのが困難になる可能性がある点である。さらに、金属工作物を加工する際に発生し得るような金属屑が、加工工具及び交換キャリッジに堆積することがある。また、磁化された加工工具が加工すべき軽量のシートに吸着することもあり、それにより工作機械に対する工作物の配列が変わり、それにより工作物の誤った加工が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願第２９４６８４６（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、工作機械内で金属加工工具の操作を可能にし、その際に操作動作が工作機械内の加工工具の適切な使用又は交換装置にフィードバック効果を及ぼさないようにした方法及びコンパクトな装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、特許請求の範囲に記載する方法及び装置によって解決される。
【０００９】
特に、本発明の目的は、工作機械、特に曲げ加工機のためのローディング方法によって解決される。工作機械は、工具搬送装置と、工具ホルダと、工具ラックとを含んでいる。工具ホルダと工具ラックとはガイドレールを介して接続されており、工具搬送装置はガイドレールに沿って移動可能に配置されている。工具ホルダ内及び／又は工具ラック内に加工工具、特に曲げ工具が配置されており、さらに工具搬送装置は磁気保持装置を有している。１つのステップにおいて工具搬送装置は加工工具に向かって移動し、この加工工具は工具ホルダ内のピックアップ位置又は工具ラック内に配置される。次に、工具搬送装置の磁化された保持装置によって加工工具のピックアップと保持が行われ、ピックアップされた加工工具をガイドレールに沿って工具ラック内又は工具ホルダ内の引渡し位置へ移動させる。そこで磁気保持力を消去することによって加工工具の引渡しが行われる。磁気保持装置は電子駆動装置を備えた電磁石を有しており、磁気保持力が消去されると駆動装置によって消磁が行われる。
【００１０】
この実施形態により、磁気によるピックアップ及び保持によって加工工具内に残留磁気を生じないことが有利な方法で達成される。それにより場合によって存在する残留磁気も同様に減少又は解消する。そのため、残留磁気に基づいて加工工具に付着する金属（汚れ）片又は加工されるべき軽量金属部品により作業工程が妨害されることはない。
【００１１】
一変形例は、保持力が消去されると、駆動装置によって電磁石に信号振幅が減少する交流電流が印加されるというものである。例えば、定義上は直流成分を含まない交流が、正弦波状の経過を有することがある。しかしながら他の信号波形も考えられる。
【００１２】
一変形例によれば、磁気保持装置、特に電磁石はさらに永久磁石を有しており、保持力が消去されると駆動装置によって電磁石に信号振幅が減少する直流成分を含んだ交流信号が印加される。この実施形態の利点は、電磁石の磁場が重畳される永久磁場も常に利用可能であるので、電磁石の駆動に必要なエネルギーが減少することである。したがって、磁場を消去するために、駆動信号は、永久磁石の強度に等しいが反対の磁場方向を有する磁場を発生する直流成分を持たなければならない。したがって、両磁場成分は互いに打ち消し合い、その結果として磁場はゼロである。信号波形としては、同様に正弦波交流を用いることができる。
【００１３】
両変形例による減少する信号振幅は、指数関数、例えばｅｘｐ（-ｘ）に従って減少することが好ましい。これにより残留磁気の主要部分の非常に急速な減少が達成される。交流信号の周波数と消磁時間の選択によって、既存の磁場の非常に良好な解消を達成することができる。
【００１４】
別の変形例によれば、加工工具をピックアップする際に駆動装置によって電磁石に電気的ピックアップ・保持信号が印加されるようになっている。
【００１５】
別の実施形態は、ピックアップ・保持信号の強度が、加工工具をピックアップする際に第１の信号強度と、加工工具を保持する際の第２の信号強度との間で駆動装置によって切り替えられるというものである。例えば、隣接する加工工具も磁力に引き寄せられるのを防ぐために、小さくて軽い加工工具がわずかな磁気保持力でピックアップされるならば有利であり得る。例えばエネルギーを節約するために、ガイドレールに沿って移動する間は磁力を減少させることができる。しかしまた高速で確実に保持するために移動中の磁力を増加させることも可能である。
【００１６】
この点に関して、加工工具を保持する際にピックアップ・保持信号の第２の信号強度が遮断される変形例が有利である。例えば加工工具が搬送装置によって押される場合に、加工工具を所定の位置に確実に保持するために磁力が必要ないか、又は非常にわずかな磁力のみ必要とされる可能性がある。このようにしてまたエネルギー消費の低減を達成することができ、若しくは磁気保持力が工作機械に作用する時間を短縮することができ、そのことはまた残留磁気をより少なくする。
【００１７】
有利な変形例はまた、引渡し位置に到達する前にピックアップ・保持信号の第２の信号強度が低減されるというものである。小さくて軽い加工工具のピックアップ位置若しくは引渡し位置に到着する際に、既に配置されている加工工具が望ましくなく引き寄せられるのを防ぐために、目標位置に到達する前に磁力が減少されると有利である。
【００１８】
変形例によれば、駆動装置と接続された検出手段によって加工工具の識別特徴表示が読み出され、そこから駆動装置によって工具特性データ、特に工具形状、工具重量及び／又は工具長さが抽出されるようになっている。これらの特性データは、例えば直接に識別特徴表示に格納することができる。識別特徴表示には、特性データテーブルの項目に関連付ける一つの参照のみが識別特徴表示に存在することが可能である。このテーブルは搬送装置内、特に駆動装置内に配置することができる。しかしながらテーブルを、駆動装置とデータ技術的に、例えば無線データ接続を介して接続されているデータ処理システムに格納することも可能である。
【００１９】
有利な変形例はさらに、抽出された工具形状、工具重量及び／又は工具長さに基づいて、駆動装置によって格納されたパラメータテーブルから第１及び／又は第２の信号強度が読み出されるというものである。加工工具を確実にピックアップし保持できるために必要な最小磁力と、隣接する加工工具もピックアップすることがない最大磁力は、工具重量、工具長さ、さらには工具形状にも非常に強く依存する。これらに依存して、工具ホルダと工具との間の種々の摩擦抵抗が調整されて、最小必要磁力に直接影響を及ぼす。この変形例により、個々の加工工具に適切な磁気保持力を使用することができる。
【００２０】
一変形例によれば、ピックアップ・保持信号は駆動装置によってＰＷＭ信号（パルス幅変調）又はＰＰＭ信号（パルス位置変調）として出力されるようになっている。これらの信号の詳細は、当業者に知られているので本明細書では論述しない。
【００２１】
一変形例はまた、工具搬送装置は駆動装置と接続された電気エネルギー貯蔵装置と、エネルギー貯蔵装置と接続された充電用接点とを有するというものである。工具搬送装置をガイドレールに沿ってパーキング位置に移動させた後、工具搬送装置の充電用接点は待機位置の充電ポートと接続される。この変形例によれば、工具搬送装置のエネルギー貯蔵装置をローディング休止中に再充電することが有利に可能であり、その結果、次のローディングプロセスのために、加工工具をピックアップ及び保持するため、特に消磁するために十分なエネルギーが提供される。エネルギー貯蔵装置が存在することは、エネルギー供給ケーブルを必要としないという特別な利点を有し、それによってガイドレールに沿った工具搬送装置のより自由な移動性が可能になる。
【００２２】
さらに一変形例は、工具搬送装置が駆動装置と接続された位置センサを有し、この位置センサがガイドレールに沿った工具搬送装置の位置を決定し、ピックアップ位置に到達したこと及び／又は引渡し位置に到達したことを駆動装置に伝達するようになっている。この変形例によりガイドレールに沿った経路で磁気保持力を駆動装置によって調整でき、それによって一方ではエネルギーを節約し、他方では加工工具内に磁場が形成される可能性を低減することができる。
【００２３】
有利な変形例はまた、消磁が引渡し位置に到達する前に、特に引渡し位置に到達する直前に行われるというものである。消磁にはある程度の時間を要し、消磁開始時にはまだ磁気保持力があるので、既にガイドレールに沿った最後の経路部分で消磁を開始することができ、それによって消磁が完了するまでの引渡し位置での待機時間が短縮される。
【００２４】
本発明の課題は、ローディング方法のための工具搬送装置によっても解決される。工具搬送装置は、外部ハウジングと、搬送装置をガイドレール内に収容するための案内装置と、ハウジングの前端面に配置された磁気保持装置とを含んでいる。磁気保持装置は電磁石を有しており、さらに電磁石に電気的消磁信号を供給するように設計された駆動装置があり、この消磁信号は振幅が減衰する交流信号である。
【００２５】
一変形例は、外部ハウジング（２）がエネルギーインターフェース及び／又はデータインターフェースを有し、それによって搬送装置のコンパクトな実施形態が可能になるというものである。エネルギーインターフェースとして実施する場合は、外部電源による電磁石若しくは駆動装置の供給が可能である。データインターフェースとして実施する場合は、駆動装置が必要に応じて外部に出されることができ、又は電磁石のより選択的な駆動が、生成するためのパラメータで行うことが可能である。
【００２６】
一変形例は、ハウジング内に、ハウジング外側で充電用接点と接続されている再充電可能なエネルギー貯蔵装置が存在するというものである。これにより、エネルギー貯蔵装置にアクセスするためにハウジングを開く必要なしに充電が可能になる。
【００２７】
一変形例によればまた、ハウジングの後端面にマニピュレータのための接続装置が設けられるようになっている。本工具搬送装置は、例えば複数の加工機械又は加工ステーションを操作する工具管理装置の一部であってよい。この場合、接続装置を介して特定の工具搬送装置と接続可能な中央の汎用マニピュレータが存在してよい。
【００２８】
一変形例は、案内装置が、搬送装置をガイドレールに沿って移動させるように設計された駆動部を有するというものである。そうすることによってガイドレールに沿って移動しながら自動的に工具操作を行うことができる、独立した工具搬送装置が実現可能である。
【００２９】
一変形例によればさらに、駆動装置が、工具特性データ及び工具ピックアップ・保持信号の関連パラメータが格納されているテーブルを有するようになっている。駆動装置はテーブル項目を読み出すことによって、加工工具を確実に保持できるようにするための磁気保持力を生成するためのパラメータ、特に工具重量若しくは工具サイズ及び／又は工具形状に最低限必要な保持力を得ることができる。
【００３０】
別の可能な実施形態は、ガイドレールの一部分に第２の電磁石が配置されており、これに振幅が一定の交流電流が印加されるというものである。通過運動の際に磁力経過の振幅の減少が生じるので、移動装置が第２の電磁石を通過する間に搬送装置の消磁が行なわれる。この目的のために、搬送装置、特にハウジングの前端面が第２の電磁石の位置にあるときに、駆動装置によって正確に第２の電磁石が投入されるようにすることができる。
【００３１】
本発明をより良く理解するために、以下の図に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
図はそれぞれ非常に単純化された概略図である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の工具搬送装置のブロック図である。
【図２】工作機械、搬送装置及び工具ラックからなるシステムを示す図である。
【図３】工具搬送装置の様々な可能な動作モードを示す図である。
【図４】本発明の工具搬送装置の別の可能な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本ローディング方法で使用するための工具搬送装置１を示す。工具搬送装置１は、外部ハウジング２と、搬送装置１をガイドレール４内にピックアップするための案内装置３と、ハウジング２の前端面に配置された磁気保持装置５とを有する。保持装置５はさらに電磁石６を含み、電磁石６は駆動装置７と接続されており、駆動装置７は電磁石６に電気的な消磁信号を供給するように設計されている。ハウジング２内にはさらに再充電可能なエネルギー貯蔵装置８が設けられていて、ハウジング外側に設けられた充電用接点９と接続されている。さらにハウジングには、特に磁気保持装置５と反対側の後端面にマニピュレータ用の接続装置１０が設けられている。
【００３５】
図２は、本ローディング方法が工具搬送装置１を用いて実施される加工システム１１を示す。加工システム１１は、ガイドレール４を介して相互接続された工作機械１２、特に曲げ加工機械と、工具ラック１３とを備え、工具搬送装置１はこのガイドレール４に沿って移動可能に配置されている。
【００３６】
工作機械１２は、垂直に移動可能なプレスビーム１５と固定した機械台１６とを有する機枠１４を有する。工作機械１２、特に曲げプレスのその他の技術的詳細は、本ローディング方法若しくは工具搬送装置に寄与しないので、ここではこれ以上説明しない。
【００３７】
本ローディング方法は、加工工具をピックアップ位置と引渡し位置との間で移動させるように構成されている。これは特に、工具をピックアップ位置である工具ラック１３から引渡し位置である工作機械１２に向かって動かし、同様に工具をピックアップ位置である工作機械１２から引渡し位置である工具ラック１３に向かって移動させることとして理解される。後者の状況が図２に示されている。
【００３８】
機械台１６は工具ホルダ１７を有し、その中に加工工具１８、特に曲げ工具が配置されている。同様にプレスビーム１５は工具ホルダ１７を有し、その中に加工工具１８も配置されている。
【００３９】
工具ホルダ１７には複数の加工位置に加工工具１８が配置されており、加工工具１８は種類が異なってもよいので、個々の加工位置１９において異なる加工を実施できる。これらの加工位置１９を準備するために、加工工具１８は工具ホルダ１７から取り外されて工具ラック１３に収納され、若しくはその逆に工具ラック１３から取り出されて工具ホルダ１７内に配置されなければならない。この目的のために、ガイドレール４が長手方向で工具ホルダ１７に続けて配置されており、それにより工作機械１２と工具ラック１３との間に接続が形成される。このガイドレール内に工具搬送装置１が移動可能に配置されており、工具搬送装置１は接続装置１０に配置されたマニピュレータによってガイドレール４内を移動する。同様に、工具搬送装置１がガイドレール４内を自動的に移動できるようにするための駆動手段を有することも可能である。具体的な説明は以下の考察にとって重要ではないので、ここではこれ以上説明しない。当業者にとり、工具搬送装置をガイドレールに沿って移動させることができる方法は公知である。
【００４０】
駆動装置７を駆動するための工具搬送装置１のエネルギー貯蔵装置８及び保持装置５の電磁石は再充電可能に設計されているので、工具搬送装置１はローディング休止時に待機位置に移動されるようになっており、工具搬送装置１の充電用接点は待機位置で充電ポート３０と接続されている。したがってローディング休止中にエネルギー貯蔵装置８の自動再充電が行われる。
【００４１】
図１は、工具搬送装置１が加工位置１９から加工工具１８を受け取った状況を示している。この目的のために、工具搬送装置１は、配置された加工工具のすぐ近くのピックアップ位置に運ばれ、駆動装置７によって磁気保持装置５が作動され、それによって搬送装置１と加工工具１８との間に磁気保持力が発生する。曲げ工具を工具ホルダ１７から取り出すためには、制御装置によって工具ホルダ１７をロック解除又は解放しなければならない。作動された磁気保持装置５によって、工具搬送装置１はガイドレール４に沿って加工工具１８を引渡し位置、この場合には工具ラック１３に移動させる。
【００４２】
図３は種々のバリエーションを示しており、ここでは加工工具１８がピックアップ位置２０でピックアップされてガイドレール４に沿って引渡し位置２１へ移動され、そこで引き渡される。上のグラフには磁気保持力２２が示され、下のグラフには工具搬送装置の電磁石を駆動装置によって駆動するための駆動電流２３が示されている。
【００４３】
図３ａは小さい加工工具１８のピックアップを示しているが、ここで小さいとは、一方では加工工具１８が軽量であり、特にガイドレール４の延在方向で短いことを意味する。このような短い工具では、磁気保持装置５に大電流を印加すると、それに伴って強い磁場が発生してピックアップすべき曲げ工具が磁化され、その後に配置された第２の曲げ工具も同様に保持されることがあり得る。ピックアップすべき１つの工具の代わりに、望ましくない２つ又は場合によってはそれ以上の曲げ工具が工具搬送装置１の磁気保持装置５に吸着する危険性がある。これを防止するために、図示の実施形態により区画２４で電磁石により小さい駆動電流２３が印加され、それに対応してより低い磁気保持力２２しか発生しないようにされている。工具がピックアップされて残りの配置されている加工工具１８からある距離だけ離されたらすぐに、保持装置５の電磁石は工具搬送装置１の駆動装置によってより高い駆動電流２３が印加されて、それによって磁気保持力２２も増加する。このことはピックアップされた工具が良好にしっかりと保持されていることを意味し、それによってまたガイドレール４に沿ったより高い移動速度も可能である。
【００４４】
ピックアップされた加工工具１８と磁気保持装置５とに対磁気保持力２２が作用することによって、これらの中で残留磁気が形成される。この残留磁気は適切な対策を施さなければ、各ピックアップ過程及び保持過程によって工具と保持装置は永久磁石の特性を持ち、そのため信頼性のあるピックアップ及び引渡しが可能でなくなる程度まで増大するであろう。特に、加工工具１８は互いに強く吸着するので、追加の機械的分離の補助なしには互いに分離できなくなることが起こり得る。それゆえ本発明によるローディング方法では、引渡し位置２１において消磁過程が実施されるようになっている。この消磁過程は、例えば磁気保持装置５の電磁石に振幅が減少する交流電流２５を印加するというものである。振幅の減少は、好ましくはｅｘｐ（−ｘ）の経過後に行われる。消磁過程の終了時に、工具内若しくは保持装置内の残留磁場は解消するか、又は少なくとも大幅に減少する。
【００４５】
図３ｂは、小さい加工工具１８がピックアップ位置２０でピックアップされて引渡し位置２１に移動され、引渡し位置２１には既に別の加工工具１８が配置されている状況を示している。引渡し位置２１で既存の曲げ工具が、磁気保持力によって工具搬送装置１にピックアップされた曲げ工具によって引き付けられるのを防ぐために、同様に引渡し位置２１に到達する前の区画２４で電流が駆動電流によって減少し、それにより保持力２２を小さくなるようにされている。
【００４６】
ここでも引渡し位置に到達すると磁気保持力２２が消勢され、保持装置５の電磁石に交流電流２５を印加することによって消磁が行なわれる。
【００４７】
この場合、加工工具１８が工具搬送装置１によってガイドレール４に沿って押されるので、別の実施形態により、既に加工工具１８をピックアップ位置２０でピックアップした後に磁気保持力２２を消勢して消磁を行い、その後工具は単に工具搬送装置１に当接するのみで、工具搬送装置１によって引渡し位置２１に押されることも可能である。
【００４８】
図４に別の可能な実施形態が示されている。例えば工具搬送装置１に、駆動装置７と接続されて加工工具１８の識別特徴表示２７を読み出すように構成された検出手段２６を設けることができる。読み出された識別特徴表示２７から駆動装置７によって工具特性データ、特に工具形状、工具重量及び／又は工具長さを抽出することができる。駆動装置７においては、例えば記憶手段にテーブル２８を設けることができ、このテーブル２８に抽出された工具重量、工具サイズ又は工具形状に基づいて、磁気保持装置５に供給するための電気駆動信号の信号強度に対するパラメータが格納されている。
【００４９】
ガイドレール４に沿った工具搬送装置１の位置を決定するために、特にピックアップ位置又は引渡し位置を決定するために、さらに駆動装置７と共に位置センサ２９が存在するようにされてもよい。この位置センサ２９は、例えばガイドレール４上に配置されたマーキングを検出又は走査し、それから位置を決定することができる。
【００５０】
位置センサ２９はまた、距離センサとして設計されてもよく、好ましくはハウジング２の前端面に配置されることができる。そうすることによって搬送装置は工具への接近を独立して認識することができ、その結果ガイドレール若しくは工作機械に追加の装置若しくはマーキングを設ける必要がない。本ローディング方法若しくは本工具搬送装置の利点は、特に追加のマニピュレータを使用することなく、簡単でコンパクトな装置によって迅速な工具交換が可能になることである。使用されている磁気による工具若しくは搬送装置へのフィードバック効果を防止することができる。
【００５１】
最後に確認しておくと、記載された種々の実施形態において同じ部材には同じ参照符号若しくは同じ部材名称を付す。この場合、記述全体に含まれている開示内容は同じ参照符号若しくは同じ部材名称を有する同じ部材に準用され得る。記述において選択された位置を表す言葉、例えば上、下、横なども直接説明及び表示された図を基準としており、位置が変化した場合には新しい位置に準用されるものとする。
【００５２】
以上の実施例は可能な実施形態を示すものであり、この箇所で言っておくと、本発明は特別に図示された本発明の実施形態に制限されておらず、むしろ個々の実施形態を互いに種々組み合わせることが可能であり、この変形可能性は本発明による技術的行為に関する教示に基づき当該技術分野に従事する当業者の能力の範囲内にある。
【００５３】
保護範囲は請求項によって規定されている。しかしながら請求項を解釈するために詳細な説明と図面を援用すべきである。図示及び説明された種々の実施例に基づく個々の特徴又は複数の特徴の組合せは、それ自体で独自の発明による解決をなすことができる。独自の発明による解決の根底にある課題は詳細な説明から読み取ることができる。
【００５４】
具体的な説明において値の範囲に関するすべての指示は、当該範囲内のすべての任意の部分範囲を含むものと理解すべきである。例えば１〜１０という指示には、下限１を起点として上限１０に至るまでのすべての部分範囲が含まれていると理解すべきである。即ち、すべての部分範囲は、例えば１〜１．７又は３．２〜８．１又は５．５〜１０のように、下限の１又はそれ以上から始まって上限の１０又はそれ以下で終わる。
【００５５】
念のため最後に指摘しておくと、本発明による装置の構造を理解しやすくするために、装置若しくはその構成要素は一部縮尺通りではなく及び／又は拡大及び／又は縮小して表現された。
【符号の説明】
【００５６】
１    工具搬送装置
２    外部ハウジング
３    案内装置
４    ガイドレール
５    保持装置
６    電磁石
７    駆動装置
８    エネルギー貯蔵装置
９    充電用接点
１０    接続装置
１１    加工システム
１２    工作機械
１３    工具ラック
１４    機枠
１５    プレスビーム
１６    機械台
１７    工具ホルダ
１８    加工工具
１９    加工位置
２０    ピックアップ位置
２１    引渡し位置
２２    保持力
２３    駆動電流
２４    区画
２５    交流
２６    検出手段
２７    識別特徴表示
２８    テーブル
２９    位置センサ
３０    充電ポート
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１２）、特に曲げ加工機のためのローディング方法であって、
工具搬送装置（１）と、
前記工作機械（１２）の工具ホルダ（１７）と、
工具ラック（１３）と、を備え、
前記工具ホルダ（１７）と前記工具ラック（１３）はガイドレール（４）を介して接続され、
前記工具搬送装置（１）は前記ガイドレール（４）に沿って移動可能に配置され、
加工工具（１８）、特に曲げ工具が前記工具ホルダ（１７）内及び／又は前記工具ラック（１３）内に配置され、
前記工具搬送装置（１）は磁気保持装置（５）を有しており、
前記工具搬送装置（１）を前記工具ホルダ（１７）内のピックアップ位置（２０）又は前記工具ラック（１３）内に配置された加工工具（１８）に向かって移動させるステップと、
前記加工工具（１８）を前記工具搬送装置（１）の磁気保持装置（５）によってピックアップして保持するステップと、
ピックアップされた前記加工工具（１８）を前記ガイドレール（４）に沿って前記工具ラック（１３）内又は前記工具ホルダ（１７）内の引渡し位置（２１）に移動させるステップと、
磁気保持力（２２）を消去することによって前記加工工具（１８）を引き渡すステップと、を有するローディング方法において、
前記磁気保持装置（５）は電子的な駆動装置（７）を有する電磁石（６）を備えており、前記磁気保持力（２２）が消去されると前記駆動装置（７）によって消磁が行われ、前記工具搬送装置（１）は、前駆駆動装置（７）と接続された電気エネルギー貯蔵装置（８）と、該電気エネルギー貯蔵装置（８）と接続された充電用接点（９）と、を有し、前記工具搬送装置（１）が前記ガイドレール（４）に沿って休止位置に移動した後、前記工具搬送装置（１）の前記充電用接点（９）は待機位置の充電ポート（３０）と接続されることを特徴とするローディング方法。
【請求項２】
前記磁気保持力（２２）が消去されると、前記駆動装置（７）によって前記電磁石（６）に信号振幅が減少する交流電流（２５）を印加することを特徴とする、請求項１に記載のローディング方法。
【請求項３】
前記磁気保持装置（５）、特に電磁石（６）は、さらに永久磁石を有し、前記磁気保持力（２２）が消去されると、前記駆動装置（７）によって前記電磁石（６）に信号振幅が減少する交流電流（２５）を印加することを特徴とする、請求項１又は２に記載のローディング方法。
【請求項４】
前記加工工具（１８）がピックアップされると、前記電磁石（６）は前記駆動装置（７）によって電気的なピックアップ・保持信号を印加されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項５】
前記ピックアップ・保持信号の強度は、駆動装置（７）によって、前記加工工具（１８）をピックアップする際の第１の信号強度と、前記加工工具（１８）を保持する際の第２の信号強度との間で切り替えられることを特徴とする、請求項４に記載のローディング方法。
【請求項６】
前記加工工具（１８）を保持する際に、前記ピックアップ・保持信号の前記第２の信号強度が遮断されることを特徴とする、請求項５に記載のローディング方法。
【請求項７】
前記ピックアップ・保持信号の前記第２の信号強度は、前記引渡し位置（２１）に到達する前に低減されることを特徴とする、請求項５又は６に記載のローディング方法。
【請求項８】
前記加工工具（１８）の識別特徴表示（２７）は、前記駆動装置（７）と接続されている検出手段（２６）によって読み出され、工具特性、特に工具形状、工具重量及び／又は工具長さが前記駆動装置（７）によって抽出されることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項９】
抽出された工具重量及び／又は工具長さに基づいて、第１及び／又は第２の信号強度が、前記駆動装置（７）によってパラメータテーブルから読み出されることを特徴とする、請求項８に記載のローディング方法。
【請求項１０】
前記ピックアップ・保持信号は、前記駆動装置（７）によってＰＷＭ信号又はＰＰＭ信号として出力されることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項１１】
前記工具搬送装置（１）は前記駆動装置と接続された位置センサ（２９）を有し、該位置センサ（２９）は前記ガイドレール（４）に沿った前記工具搬送装置（１）の位置を感知して、前記ピックアップ位置（２０）に到達したこと及び／又は前記引渡し位置（２１）に到達したことを駆動装置に伝達することを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項１２】
前記引渡し位置（２１）に到達する前、特に前記引渡し位置（２１）に到達する直前に消磁が行われることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載のローディング方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一項に記載のローディング方法のための工具搬送装置であって、
外部ハウジング（２）と、
搬送装置（１）をガイドレール（４）内にピックアップするための案内装置（３）と、
前記外部ハウジング（２）の面に配置された磁気保持装置（５）と、を有する工具搬送装置において、
前記磁気保持装置（５）は電磁石（６）を有し、
駆動装置（７）が前記電磁石（６）に電気的な消磁信号を供給するように設けられ、前記消磁信号は振幅が減衰する交流信号であり、ハウジング外側で充電用接点（９）と接続する再充電可能なエネルギー貯蔵装置（８）が前記外部ハウジング（２）内にあることを特徴とする工具搬送装置。
【請求項１４】
前記外部ハウジング（２）はエネルギーインターフェース及び／又はデータインターフェースを有することを特徴とする、請求項１３に記載の工具搬送装置。
【請求項１５】
マニピュレータ用の接続装置（１０）が前記外部ハウジングの後端面に設けられていることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の工具搬送装置。
【請求項１６】
前記案内装置（３）は、前記搬送装置を前記ガイドレール（４）に沿って移動させるように設計された駆動装置を有することを特徴とする、請求項１３〜１５の何れか一項に記載の工具搬送装置。
【請求項１７】
前記駆動装置（７）は、工具特性及び工具ピックアップ・保持信号の関連パラメータが格納されたテーブルを有することを特徴とする、請求項１３〜１６の何れか一項に記載の工具搬送装置。
【請求項１８】
第２の電磁石が前記ガイドレールの一部分に配置されていることを特徴とする、請求項１３〜１７の何れか一項に記載の工具搬送装置。
【国際調査報告】
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