(57)【要約】  所定の折り曲げ線を有する二次元シート材料から三次元構造体を形成する曲げ加工ツールシステムが提供される。このシステムは、シード材料を加工面に受け入れてこれを支持するツールベースと、シート材料に係合してシート材料の一部をツールベースに対して固定するクランプと、クランプがクランプ孔を貫通するようにシート材料をツールベースに対して位置決めするロケータと、クランプに隣接して配置された曲げアームとを有し、曲げアームは、上向きの力をシート材料の非固定部分に加えてシート材料を折り曲げ線周りに曲げるために、工作面の下に位置する初期位置から上方位置に動くことができる。シート材料を曲げるためにツールシステムを用いる方法も又、記載されている。
2008512251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元シート材料から三次元構造体を形成する曲げ加工ツールシステムであって、前記二次元シート材料は、所定の折り曲げ線及び前記折り曲げ線に隣接すると共に前記シート材料の周縁から間隔を置いて位置するクランプ孔を有し、前記システムは、
前記シート材料を加工面に受け入れてこれを支持するツールベースを有し、前記ツールベースは、アクチュエータスロットを有し、
前記アクチュエータスロットを貫通して延びる曲げアクチュエータを有し、前記曲げアクチュエータは、取り付けブラケットと、前記加工面の下で前記ブラケットに連結されていて、前記ツールベースの上方に延び、開放位置と、前記シート材料の一部を前記ツールベースに対して固定する固定位置との間で動くことができるクランプと、前記加工面の下で前記ブラケットに連結されていて、力を前記シート材料の非固定部分に加えて前記シート材料を前記折り曲げ線周りに曲げるために前記加工面の下に位置する初期位置と上方位置との間で動くことができる曲げ加工アームとを有し、
前記シート材料を前記ツールベースに対して位置決めして前記クランプが前記シート材料の前記クランプ孔を貫通するようにするロケータを有する、システム。
【請求項２】
前記ツールベースは、周辺形状及びあらかじめ定められた折り曲げパターンを有する特定設計のシート材料設計に用いられるよう構成されており、前記ツールベースは、前記周辺形状に一致していて、前記ツールベース上で加工されるべき前記特定設計のシート材料を識別する輪郭を更に有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記システムは、前記ツールベースに着脱自在に取り付けられていて、前記ツールベースを支持し、前記ツールベースの下から前記アクチュエータスロットへの接近を可能にする１つ又は２つ以上の脚部を更に有する、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記システムは、前記ツールベースに着脱自在に取り付けられていて、前記シート材料を前記加工面内で前記ツールベースの上に支持する支え部を更に有する、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記ツールベースは、前記ロケータと相補する第１の寸法形状を備えた第１のボアと、前記脚部と相補する第２の寸法形状を備えた第２のボアと、前記支え部と相補する第３の寸法形状を備えた第３のボアとを有し、前記ボアのそれぞれの前記寸法形状は、前記ロケータ、前記脚部及び前記支え部の配設場所の視覚表示をもたらす、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記ブラケットは、チャネル及び下向きの肩を備えた対向するジョーを更に有し、前記曲げアクチュエータの上方部分は、前記ツールベースの下から前記アクチュエータスロット中へ挿入され、前記チャネルは、前記アクチュエータスロットの一端部に結合され、前記曲げアクチュエータは、下方へ落とされて前記下向き肩を前記アクチュエータスロットの反対側の端部に当接させ、それにより前記アクチュエータを前記ツールベースに固定する、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記曲げアクチュエータは、前記曲げ加工アームに作動可能に連結された駆動装置を更に有し、前記駆動装置の作動により、前記曲げ加工アームは、前記初期位置と前記上方位置との間で動く、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記駆動装置は、前記クランプにも作動可能に連結されていて、前記駆動装置の作動により、前記クランプも又、前記開放位置と前記固定位置との間で動くようになっている、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記駆動装置は、シリンダ行程を有する空気圧シリンダであり、前記シリンダ行程の第１の部分は、前記クランプの運動を引き起こし、前記シリンダ行程の第２の部分は、前記曲げ加工アームの運動を引き起こす、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記クランプは、前記ブラケットに回動自在に取り付けられ、前記曲げ加工アームは、前記クランプに回動自在に取り付けられている、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記空気圧シリンダの一端部は、前記ブラケットに作動可能に連結され、前記空気圧シリンダの反対側の端部は、前記曲げ加工アームに作動可能に連結されている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記シート材料は、所定パターンの折り曲げ線及び前記折り曲げ線の各々に隣接して位置するクランプ孔を有し、前記システムは、それぞれの折り曲げ線に沿う曲げを行うよう位置決めされた複数個の曲げアクチュエータを有し、前記ツールベースは、前記曲げアクチュエータの各々のための対応のアクチュエータスロットを有している、請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
各曲げアクチュエータは、それぞれ対応の各曲げ加工アームを前記初期位置と前記上方位置との間で動かし、それぞれのクランプを前記開放位置と前記固定位置との間で動かす駆動装置を有している、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記システムは、前記駆動装置の作動シーケンス並びに各前記駆動装置の作動力及び停止時間を制御するプログラマブルロジックコントローラを更に有する、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
各前記駆動装置は、シリンダ行程を有する空気圧シリンダであり、前記コントローラは、各前記駆動装置の二段作動を可能にし、前記駆動装置は、前記クランプの運動を引き起こすよう前記シリンダ行程の第１の部分を制御すると共に前記曲げ加工アームの運動を引き起こすよう前記シリンダ行程の第２の部分を制御する、請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
二次元シート材料から三次元構造体を形成する曲げ加工ツールシステムであって、前記二次元シート材料は、所定の折り曲げ線及び前記折り曲げ線に隣接すると共に前記シート材料の周縁から間隔を置いて位置するクランプ孔を有し、前記システムは、
前記シート材料を加工面内に受け入れてこれを支持するツールベースと、
前記シート材料に係合して前記シート材料の一部を前記ツールベースに対して固定するクランプと、
前記クランプが前記クランプ孔を貫通するよう前記シート材料を前記ツールベースに対して位置決めするロケータと、
前記クランプに隣接して配置された曲げ加工アームとを有し、前記曲げ加工アームは、上向きの力を前記シート材料の非固定部分に加えて前記シート材料を前記折り曲げ線周りに曲げるために前記加工面の下に位置する初期位置から上方位置まで動くことができる、システム。
【請求項１７】
前記曲げ加工アームを含む曲げアクチュエータを更に有し、前記ツールベースは、前記アクチュエータスロット中に挿入された前記曲げアクチュエータの一部を取り出し可能に受け入れるよう構成されたアクチュエータスロットを有する、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記曲げアクチュエータは、ブラケットを更に有し、前記ブラケットは、チャネル及び下向きの肩を備えた対向するジョーを更に有し、前記曲げアクチュエータの上方部分は、前記ツールベースの下から前記アクチュエータスロット中へ挿入され、前記チャネルは、前記アクチュエータスロットの一端部に結合され、前記曲げアクチュエータは、下方へ落とされて前記下向き肩を前記アクチュエータスロットの反対側の端部に当接させ、それにより前記アクチュエータを前記ツールベースに固定する、請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記曲げアクチュエータは、前記曲げ加工アームに作動可能に連結された駆動装置を更に有し、前記駆動装置の作動により、前記曲げ加工アームは、前記加工面の下に位置する初期位置と、前記加工面の上方に位置する上方位置との間で動く、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記曲げアクチュエータは、前記クランプを更に有し、前記駆動装置は又、前記クランプに作動可能に連結されていて、前記駆動装置の作動により、前記クランプも又、前記シート材料の無い開放位置と、前記シート材料を前記ツールベースに対して下方に保持する係合位置との間で動くようになっている、請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
所定の折り曲げ線を有する二次元シート材料から三次元構造体を形成する方法であって、前記方法は、
前記折り曲げ線に隣接すると共に前記シート材料の周縁から間隔を置いて位置するクランプ孔を前記シート材料に形成するステップと、
前記シート材料をツールベース上に位置決めして前記クランプが前記クランプ孔を貫通し、前記シート材料の下面が前記ツールベースの上方に位置する加工面を構成するステップと、
前記クランプを前記シート材料に係合させて前記シート材料の一部を前記ツールベースに対して固定するステップと、
前記クランプに隣接して設けられた曲げ加工アームを前記加工面の下の初期位置から上方位置に移動させ、それにより上向きの力を前記シート材料の非加工部分に加えて前記シート材料を前記折り曲げ線周りに曲げるステップとを有する、方法。
【請求項２２】
曲げアクチュエータが、前記曲げ加工アームを有し、前記ツールベースは、前記曲げアクチュエータを取り出し可能に受け入れるよう構成されたアクチュエータスロットを有し、前記方法は、前記曲げアクチュエータの一部を前記アクチュエータスロット中に挿入して前記アクチュエータを前記ツールベースに固定するステップを更に有する、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記曲げアクチュエータは、ブラケットを更に有し、前記ブラケットは、チャネル及び下向きの肩を備えた対向するジョーを更に有し、前記挿入及び固定ステップは、
前記曲げアクチュエータの上方部分を下から前記アクチュエータスロット中に挿入するステップと、前記チャネルを前記アクチュエータスロットの一端部に結合するステップと、前記アクチュエータを下方に落として前記下向き肩が前記アクチュエータスロットの反対側の端部に当接し、それにより前記アクチュエータを前記ツールベースに固定するようにするステップとから成る、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記曲げアクチュエータは、前記曲げ加工アームに作動可能に連結された駆動装置を有し、前記移動ステップは、前記駆動装置を作動させて前記曲げ加工アームを前記加工面の下に位置する前記初期位置から前記加工面の上方に位置する前記上方位置に移動させることにより達成される、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記曲げアクチュエータは、前記クランプを有し、前記駆動装置は又、前記曲げ加工アームに作動可能に連結され、前記係合ステップは、前記駆動装置を駆動させて前記クランプを前記シート材料の無い開放位置から前記シート材料を前記ツールベースに対して下に保持する係合位置に移動させることにより達成される、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
線に沿って折り曲げられるべき二次元シート材料から三次元構造体を形成するツールシステムであって、前記シート材料は、前記線に隣接して設けられていて、前記シート材料の保持を可能にする開口部を有し、前記システムは、
前記シート材料を受け入れてこれを支持する支持手段を有し、前記支持手段には、少なくとも１つのスロットが形成され、
前記スロットを貫通して延びるアクチュエータ手段を有し、前記アクチュエータ手段は、取り付け手段を有し、
前記取り付け手段に連結された状態で前記支持手段から延びる保持手段を有し、前記保持手段は、１つの位置と、前記シート材料の一部を前記支持手段に対して固定する別の位置との間で動くことができ、
前記取り付け手段に連結されていて、力を前記シート材料の非固定部分に加えて前記シート材料を前記線周りに折り曲げるために初期位置と別の位置との間で動くことができる曲げ加工手段を有し、前記保持手段が前記シート材料の前記開口部を貫通するよう前記シート材料を前記支持手段に対して位置決めする手段を有する、ツールシステム。
【請求項２７】
少なくとも１つの線に沿って折り曲げられるべき二次元シート材料から３次元構造体を形成する方法であって、前記方法は、
前記少なくとも１つの線に隣接して開口部を前記シート材料に形成するステップと、
前記シート材料を前記開口部を通って定位置に保持できるよう前記シート材料を支持体上に位置決めするステップと、
前記シート材料を前記開口部を挿通した状態に保持して前記シート材料の一部を前記支持体に対して固定するステップと、
前記シート材料が保持されている領域に隣接して配置された曲げ加工部材を１つの位置から別の位置に移動させ、それにより力を前記シート材料の非固定部分に加えて前記シート材料を前記少なくとも１つの線の周りに折り曲げるステップとを有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、シート材料を曲げるツールシステム及びかかるツールシステムの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次元（２Ｄ）シート材料を曲げて三次元（３Ｄ）構造体を形成することが知られている。２Ｄシート材料に曲げ部をもたらす機械及びツールも又知られている。一般に、かかる機械及びツールは、シート材料を水平の向きで受け入れる。例えばヒューダ等（Huda et al.）に付与された米国特許第４，１３３，１９８号明細書は、面積の広い建造物ユニットを曲げる装置を開示している。イワキ等（Iwaki et al.）に付与された米国特許第４，２３０，０５８号明細書は、金属シート（金属板）から箱形の構造体を製造するよう構成された装置を記載している。ムーア（Moore）に付与された米国特許第５，１０５，６４０号明細書は、シート材料から箱形の板金ダクトを形成する装置を開示している。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，１３３，１９８号明細書
【特許文献２】米国特許第４，２３０，０５８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１０５，６４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
不都合にも、かかる公知の装置は、一般に、水平に差し向けられたシート材料の上方に設けられていて、シート材料をクランプし又は付形するのに役立つプレス及び（又は）クランプ部材を有している。かかるコンポーネントは、これらの意図した目的においては有効であるが、かかるプレス及び（又は）クランプ部材は、クランプ又は曲げプロセス中にかかるコンポーネント内又はかかるコンポーネントとシート材料との間に不注意にも指又は手足を引っ掛けたオペレータに深刻な身体上の危害を加える場合がある。
【０００５】
さらに、かかる公知の装置は、一般に、シート材料のかなりの部分が装置から張り出すようにシート材料をクランプし、それにより、張り出し部分が曲げプロセス中、妨害を受けない状態で揺動する場合がある。この場合も又、深刻な身体上の危害が、ぼんやりしているオペレータに加わる場合がある。というのは、シート材料の揺動部分が曲げプロセス中にオペレータに当たって怪我させる場合があるからである。
【０００６】
かかる公知の装置のもう１つの欠点は、かかる装置が一般に、特定の３Ｄ構造体を形成するために構成され、別の３Ｄ構造体に用いられるようにするためのツールの段取りの仕直しに相当に長い時間及び相当に高い費用を必要とする場合があるということにある。
【０００７】
公知の曲げ機械及びツールの上述の欠点及び他の欠点を解決するシート材料を曲げるツールシステムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一特徴は、二次元シート材料から三次元構造体を形成する曲げ加工ツールシステムであって、二次元シート材料が、所定の折り曲げ線及び折り曲げ線に隣接すると共にシート材料の周縁から間隔を置いて位置するクランプ孔を有するシステムに関する。このシステムは、シート材料を加工面に受け入れてこれを支持するツールベースと、ツールベースに設けられたアクチュエータスロットと、アクチュエータスロットを貫通して延びる曲げアクチュエータとを有する。曲げアクチュエータは、取り付けブラケットと、加工面の下でブラケットに連結されたクランプとを有する。クランプは、ツールベースの上方に延びており、このクランプは、開放位置と、シート材料の一部をツールベースに対して固定する固定位置との間で動くことができる。曲げ加工アームが、加工面の下でブラケットに連結されており、この曲げ加工アームは、力をシート材料の非固定部分に加えてシート材料を折り曲げ線周りに曲げるために加工面の下に位置する初期位置と上方位置との間で動くことができる。曲げ加工ツールシステムは、シート材料をツールベースに対して位置決めしてクランプがシート材料のクランプ孔を貫通するようにするロケータを更に有するのがよい。
【０００９】
ツールベースは、周辺形状及びあらかじめ定められた折り曲げパターンを有する特定設計のシート材料設計に用いられるよう構成されているのがよく、ツールベースは、周辺形状に一致していて、ツールベース上で加工されるべき特定設計のシート材料を識別する輪郭を更に有する。システムは、ツールベースに着脱自在に取り付けられていて、ツールベースを支持し、ツールベースの下からアクチュエータスロットへの接近を可能にする１つ又は２つ以上の脚部を更に有するのがよい。システムは、ツールベースに着脱自在に取り付けられていて、シート材料を加工面内でツールベースの上に支持する支え部を更に有するのがよい。ツールベースは、ロケータと相補する第１の寸法形状を備えた第１のボアと、脚部と相補する第２の寸法形状を備えた第２のボアと、支え部と相補する第３の寸法形状を備えた第３のボアとを有するのがよく、ボアのそれぞれの寸法形状は、ロケータ、脚部及び支え部の配設場所の視覚表示をもたらす。
【００１０】
ブラケットは、チャネル及び下向きの肩を備えた対向するジョーを更に有するのがよく、曲げアクチュエータの上方部分は、ツールベースの下からアクチュエータスロット中へ挿入され、チャネルは、アクチュエータスロットの一端部に結合され、曲げアクチュエータは、下方へ落とされて下向き肩をアクチュエータスロットの反対側の端部に当接させ、それによりアクチュエータをツールベースに固定する。
【００１１】
曲げアクチュエータは、曲げ加工アームに作動可能に連結された駆動装置を更に有するのがよく、駆動装置の作動により、曲げ加工アームは、初期位置と上方位置との間で動く。駆動装置は、クランプにも作動可能に連結されていて、駆動装置の作動により、クランプも又、開放位置と固定位置との間で動くようになっているのがよい。駆動装置は、シリンダ行程を有する空気圧シリンダであるのがよく、シリンダ行程の第１の部分は、クランプの運動を引き起こし、シリンダ行程の第２の部分は、曲げ加工アームの運動を引き起こす。クランプは、ブラケットに回動自在に取り付けられ、曲げ加工アームは、クランプに回動自在に取り付けられているのがよい。空気圧シリンダの一端部は、ブラケットに作動可能に連結されるのがよく、空気圧シリンダの反対側の端部は、曲げ加工アームに作動可能に連結されるのがよい。
【００１２】
シート材料は、所定パターンの折り曲げ線及び折り曲げ線の各々に隣接して位置するクランプ孔を有するのがよく、この場合、システムは、それぞれの折り曲げ線に沿う曲げを行うよう位置決めされた複数個の曲げアクチュエータを有するのがよい。ツールベースは、曲げアクチュエータの各々のための対応のアクチュエータスロットを有するのがよい。
【００１３】
各曲げアクチュエータは、それぞれ対応の各曲げ加工アームを初期位置と上方位置との間で動かし、それぞれのクランプを開放位置と固定位置との間で動かす駆動装置を有するのがよい。
【００１４】
システムは、駆動装置の作動シーケンス並びに各駆動装置の作動力及び停止時間を制御するプログラマブルロジックコントローラを更に有するのがよい。駆動装置は、シリンダ行程を有する空気圧シリンダであるのがよく、コントローラは、各駆動装置の二段作動を可能にし、駆動装置は、クランプの運動を引き起こすようシリンダ行程の第１の部分を制御すると共に曲げ加工アームの運動を引き起こすようシリンダ行程の第２の部分を制御する。
【００１５】
本発明の別の特徴は、二次元シート材料から三次元構造体を形成する曲げ加工ツールシステムであって、二次元シート材料は、所定の折り曲げ線及び折り曲げ線に隣接すると共にシート材料の周縁から間隔を置いて位置するクランプ孔を有し、システムは、シート材料を加工面内に受け入れてこれを支持するツールベースと、シート材料に係合してシート材料の一部をツールベースに対して固定するクランプと、クランプがクランプ孔を貫通するようシート材料をツールベースに対して位置決めするロケータと、クランプに隣接して配置された曲げ加工アームとを有し、曲げ加工アームは、上向きの力をシート材料の非固定部分に加えてシート材料を折り曲げ線周りに曲げるために加工面の下に位置する初期位置から上方位置まで動くことができるシステムに関する。
【００１６】
曲げアクチュエータは、曲げ加工アームを含むのがよく、ツールベースは、アクチュエータスロット中に挿入された曲げアクチュエータの一部を取り出し可能に受け入れるよう構成されたアクチュエータスロットを有するのがよい。曲げアクチュエータは、ブラケットを有するのがよく、ブラケットは、チャネル及び下向きの肩を備えた対向するジョーを有し、曲げアクチュエータの上方部分は、ツールベースの下からアクチュエータスロット中へ挿入され、チャネルは、アクチュエータスロットの一端部に結合され、曲げアクチュエータは、下方へ落とされて下向き肩をアクチュエータスロットの反対側の端部に当接させ、それによりアクチュエータをツールベースに固定する。
【００１７】
曲げアクチュエータは、曲げ加工アームに作動可能に連結された駆動装置を有するのがよく、駆動装置の作動により、曲げ加工アームは、加工面の下に位置する初期位置と、加工面の上方に位置する上方位置との間で動く。曲げアクチュエータは、クランプを有するのがよく、駆動装置は又、クランプに作動可能に連結されていて、駆動装置の作動により、クランプも又、シート材料の無い開放位置と、シート材料をツールベースに対して下方に保持する係合位置との間で動くようになっている。
【００１８】
本発明の更に別の特徴は、所定の折り曲げ線を有する二次元シート材料から三次元構造体を形成する方法に関する。この方法は、次のスナップ、即ち、折り曲げ線に隣接すると共にシート材料の周縁から間隔を置いて位置するクランプ孔をシート材料に形成するステップ、シート材料をツールベース上に位置決めしてクランプがクランプ孔を貫通し、シート材料の下面がツールベースの上方に位置する加工面を構成するステップ、クランプをシート材料に係合させてシート材料の一部をツールベースに対して固定するステップ、クランプに隣接して設けられた曲げ加工アームを加工面の下の初期位置から上方位置に移動させ、それにより上向きの力をシート材料の非加工部分に加えてシート材料を折り曲げ線周りに曲げるステップのうち１つ又は２つ以上を有するのがよい。
【００１９】
曲げアクチュエータが、曲げ加工アームを有するのがよく、ツールベースは、曲げアクチュエータを取り出し可能に受け入れるよう構成されたアクチュエータスロットを有するのがよく、この場合、本方法は、曲げアクチュエータの一部をアクチュエータスロット中に挿入してアクチュエータをツールベースに固定するステップを有するのがよい。曲げアクチュエータは、ブラケットを有するのがよく、ブラケットは、チャネル及び下向きの肩を備えた対向するジョーを有し、この場合、挿入及び固定ステップは、曲げアクチュエータの上方部分を下からアクチュエータスロット中に挿入するステップと、チャネルをアクチュエータスロットの一端部に結合するステップと、アクチュエータを下方に落として下向き肩がアクチュエータスロットの反対側の端部に当接し、それによりアクチュエータをツールベースに固定するようにするステップとから成る。
【００２０】
曲げアクチュエータは、曲げ加工アームに作動可能に連結された駆動装置を有するのがよく、移動ステップは、駆動装置を作動させて曲げ加工アームを加工面の下に位置する初期位置から加工面の上方に位置する上方位置に移動させることにより達成されるのがよい。曲げアクチュエータは、クランプを有するのがよく、駆動装置は又、曲げ加工アームに作動可能に連結されるのがよく、係合ステップは、駆動装置を駆動させてクランプをシート材料の無い開放位置からシート材料をツールベースに対して下に保持する係合位置に移動させることにより達成されるのがよい。
【００２１】
本発明の別の特徴は、線に沿って折り曲げられるべき二次元シート材料から三次元構造体を形成するツールシステムであって、シート材料は、線に隣接して設けられていて、シート材料の保持を可能にする開口部を有するツールシステムに関する。このシステムは、シート材料を受け入れてこれを支持する支持手段を有し、支持手段には、少なくとも１つのスロットが形成され、システムは、スロットを貫通して延びるアクチュエータ手段を更に有し、アクチュエータ手段は、取り付け手段を有し、システムは、取り付け手段に連結された状態で支持手段から延びる保持手段を更に有し、保持手段は、１つの位置と、シート材料の一部を支持手段に対して固定する別の位置との間で動くことができ、システムは、取り付け手段に連結されていて、力をシート材料の非固定部分に加えてシート材料を線周りに折り曲げるために初期位置と別の位置との間で動くことができる曲げ加工手段を更に有し、システムは、保持手段がシート材料の開口部を貫通するようシート材料を支持手段に対して位置決めする手段を更に有する。
【００２２】
本発明の更に別の特徴は、少なくとも１つの線に沿って折り曲げられるべき二次元シート材料から３次元構造体を形成する方法に関する。この方法は、次のステップ、即ち、少なくとも１つの線に隣接して開口部をシート材料に形成するステップ、シート材料を開口部を通って定位置に保持できるようシート材料を支持体上に位置決めするステップ、シート材料を開口部を挿通した状態に保持してシート材料の一部を支持体に対して固定するステップ、シート材料が保持されている領域に隣接して配置された曲げ加工部材を１つの位置から別の位置に移動させ、それにより力をシート材料の非固定部分に加えてシート材料を少なくとも１つの線の周りに折り曲げるステップのうち１つ又は２つ以上を有するのがよい。
【００２３】
本発明のシート材料を曲げるツールシステムは、添付の図面から明らかになり又は添付の図面に詳細に記載されている他の特徴及び利点を有し、添付の図面は、本願に組み込まれてその一部を形成し、以下の発明を実施するための最良の形態と一緒になって、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に本発明の好ましい実施形態を詳細に参照するが、これら実施形態の実施例が添付の図面に示されている。本発明を好ましい実施形態と関連して説明するが、かかる説明は、本発明をかかる実施形態に限定するものではないことは理解されよう。これとは逆に、本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲に含まれ得る変形例、改造例及び均等例を包含するものである。
【００２５】
いま図面を参照すると（種々の図全体にわたり同一のコンポーネントは、同一の参照符号で示されている）、図１に着目すると、図１は、二次元（２Ｄ）シート材料を三次元（３Ｄ）の形状に折り曲げるために使用できる全体が符号３０で示された曲げ加工ツールシステムを示している。
【００２６】
本発明の曲げ加工ツールシステムは、種々の折り曲げ幾何学的形状及び形態を利用している特別設計の折り曲げ線を有する２Ｄシート材料を曲げるのに特に適しており、かかる幾何学形状及び形態としては、ダーニー（Durney）に付与された米国特許第６，４８１，２５９号明細書、２００２年９月２６日に出願された米国特許出願第１０／２５６，８７０号明細書（発明の名称：METHOD FOR PRECISION BENDING OF SHEET OF MATERIALS, SLIT SHEETS AND FABRICATION PROCESS）、２００３年９月２６日出願された米国特許出願第１０／６７２，７６６号明細書（発明の名称：TECHNIQUES FOR DESIGNING AND MANUFACUTURING PRECISION-FOLDED, HIGH STRENGTH, FATIGUE-RESISTANT STRUCTURES AND SEET THEREFOR）、２００４年３月３日に出願された米国特許出願第１０／７９５，０７７号明細書（発明の名称：SHEET MATERIAL WITH BEND CONTROLING DISPLACEMENTS AND METHOD FOR FORMING THE SAME）、２００４年４月４日に出願した米国特許出願第１０／８２１，８１８号明細書（発明の名称：METHOD OF DESIGNING FOLD LINES IN SHEET MATERIAL）、及び２００４年６月４日米国特許出願第１０／８６１，７２６号明細書（発明の名称：TECHNIQUES FOR DESIGNING AND MANUFACUTURING PRECISION-FOLDED, HIGH STRENGTH, FATIGUE-RESISTANT STRUCTURES AND SHEET THEREFOR）に開示された幾何学的形状及び形態が挙げられるが、これらには限定されない。なお、これら米国特許及び米国特許出願を参照により引用し、これらの開示内容全体を本明細書の一部とする。公知の装置とは異なり、本発明の曲げ加工ツールシステムにより、２Ｄシート材料を用いて上述した特許文献に記載されたような仕方でコンポーネントの周りに３Ｄ構造体を構成することができる。
【００２７】
しかしながら、理解されるように、本発明の曲げ加工ツールシステムは、他形式のシート材料を折り曲げ線の周りに曲げるのにも適しており、かかる折り曲げ線としては、上述した特別設計の折り曲げ線、すじ付け及び（又は）他の適当な手段により形成された所定の折り曲げ線、又はシート材料が曲げ線に沿って延びていて、曲げ線に沿う曲げを促進する物理的構造を何ら備えていない意図した曲げ線が挙げられるが、これらには限定されない。
【００２８】
一般に、曲げ加工ツールシステム３０は、ツールベース３２及び各々が加工物３７（図１には示さず）の対応の折り曲げ線３５の下に位置決めされるよう配置された１つ又は２つ以上の曲げアクチュエータ３３を有している。曲げアクチュエータは、加工物の一部をツールベースに固定し、力を加工物の非固定部分に加えて以下に詳細に説明するように折り曲げ線に沿う曲げを達成するよう構成されている。
【００２９】
図１で理解できるように、本発明の曲げ加工ツールシステム３０は、ツールベースの頂部に設けられる折り曲げ機器はほとんど無く、特に、力又は圧力を上から加工物に及ぼす機器は設けられていない。かくして、曲げ加工ツールシステムは、これによりオペレータが挟まれるようになる恐れが最小限に抑えられているので安全性が高い。技術的作用の全ては下から行われ、それにより、容易且つ迅速であり、しかも安全な組み立てモードが得られる。
【００３０】
ツールベース３２は、アクチュエータ３３を支持する安定性のあるベースを提供する金属板又は他の適当な構造体で形成されるのがよい。ツールベースは、特定の加工物に対して専用であるのがよく、ツールベースは、１つ又は２つ以上のアクチュエータを加工物の各折り曲げ線に沿って位置決めする。ツールベースが特定設計の加工物用に構成されている場合、ツールベースは、特定設計の加工物の輪郭３９を有するのがよく、それにより、オペレータにツールベースの設計構成対象の加工物の形式を識別する視覚的手段を提供する。図示の実施形態では、ツールベース３２は、加工物３７をダーニー（Durney）に付与された米国特許出願公開第２００４／０１３４２５０号明細書（以下、「第´２５０号公開明細書」という）に記載されると共にその図２８Ａ〜図２８Ｅに示されている仕方でコンポーネント、例えば電気部品の支持シャーシの状態に曲げるよう構成されている。なお、この米国特許出願を参照により引用し、この記載内容全体を本明細書の一部とする。
【００３１】
エッチング、塗装、印刷及び（又は）他の適当な手段によって輪郭３９をツールベース３２に付けるのがよい。輪郭に加えて又はこれに代えて、ツールベースは、識別フランジ４０を更に備えるのがよく、エッジコード（edge code）４１（図６）をエッチングによりフランジに形成し又はこれとは違ったやり方でフランジにマーク付けして特定のツールベースに一致した加工物の特定のシルエットを識別するのがよい。図示の実施形態では、エッジコードは、幾何学的パターンであるが、理解されるように、エッジコードは、数字、文字、形状、及び特定の加工物に対応した独特の識別標識をもたらす他の適当な手段の形態をしていてもよい。
【００３２】
図２に示すように、曲げアクチュエータ３３が、ツールベースにより取り外し可能に支持されており、この曲げアクチュエータは、アクチュエータを或る１つのツールベースから容易に取り外して必要に応じ又は所望に応じて別のツールベース上に設置できるようモジュール設計になっている。ツールベース３２は、各曲げアクチュエータ用のアクチュエータスロット４２を有している。図示の実施形態では、曲げアクチュエータは、かかる曲げアクチュエータを下からアクチュエータスロット中に部分的に挿入し、定位置に落とし込むことができるよう「ドロップイン（drop-in）」設計になっている。図３及び図４Ａを参照すると、各アクチュエータは、ジョー４６及びチャネル４７を備えたブラケット４４を有する。ブラケットの構成により、ジョーをアクチュエータスロット中に挿入してチャネルを滑らせてアクチュエータスロットの一端部に係合接触させることができるようになっており、いったんチャネルがこの端部を受け入れると、図４Ａに示すように、ブラケットは、チャネル及び端部回りに回動し、ジョーの下向き肩４９が加工物３７に当接してブラケット４４をアクチュエータスロット４２内で側方に固定するようになっている。
【００３３】
図示の実施形態では、ツールベース３２は、複数本の脚５１により支持され、これら脚は、ツールベースの下面への素早い接近を可能にする。脚は、適当な手段によりツールベースに固定されており、かかる適当な手段としては、ねじ部品が挙げられるが、これには限定されない。理解されるように、他の適当な手段を用いてツールベース３２を支持できる。例えば、作業台又は他の面部が、ツールベースを取り外し可能に受け入れてこれを支持するよう寸法決めされた周辺肩を備えた開口部を有してもよい。かかる開口部により、オペレータは、１つのツールベースを作業台から取り外し、これに代えて所望に応じて別のツールベースを用いることができる。変形例として、取り付けブラケット又は他の手段を用いてツールベースを壁、棚又は他の構造体に直接取り外し可能に又は永続的に取り付けてもよい。
【００３４】
引き続き図４Ａを参照すると、ブラケット４４の一部が、ツールベース３２の上方に延びていて、ブラケットの頂面が加工物３７を載せることができる支持箇所５３を提供するようになっており、それにより、加工物の底面と一致した加工面が形成されている。１つ又は２つ以上の支え部５４も又、加工物３７の下面に当接するよう設けられるのがよく、それにより加工物はツールベースに対して垂直方向に支持される。かかる支え部は、２本の折り曲げ線相互間には直接位置せず、かくしてアクチュエータによっては支持されない加工物の部分を支持するのに特に有用である。１つ又は２つ以上のロケータ５６も又、加工物をツールベース３２上、特に、支持箇所５３上に側方に位置決めするよう設けられるのがよい。ツールベースは、輪郭３９の周りにロケータ５６を備えるのがよく、これらロケータは、加工物の周囲側縁部に実質的に当接するようになっており、それにより加工物が側方に位置決めされる。
【００３５】
曲げ加工ツールシステム３０のモジュール設計の利点は、アクチュエータ、脚、支え部、ロケータ、及び他の追加のコンポーネントをツールベース３２から容易に取り外すことができ、それによりツールベースを平らな状態で収納できるということにある。理解されるように、脚、支え部、ロケータ、及び他の追加のコンポーネントは、ツールベースに対すると共に（或いは）ツールベース中に下方に折り畳まれるよう構成されているのがよい。また、モジュール設計により、各々が特定の加工物用に構成されている多数のツールベースを使用していないときは容易に収容できる。さらに、モジュール設計により、ツールコンポーネントの在庫量を減少させることができる。１つ、２つ、３つ又は、いくつのツールベースを同時に使用するにしても、それらを並べるのに必要な十分な数のアクチュエータ及びコンポーネントをストックする必要があるに過ぎずない。例えば、組み立て設備が数ダースの種々の設計の３Ｄ構造体を組み立てる能力を有しているが、３種類又は４種類の設計の３Ｄ構造体を同時に又は同時期に組み立てることを意図しているに過ぎない場合、組み立て設備は、ツールベースの全てを並べるのに足るほどのコンポーネントを有するのではなく、３つ又は４つのツールベースを一度に並べるのに十分な数のアクチュエータ及び追加のコンポーネントをストックする必要があるに過ぎない。
【００３６】
理解されるように、加工物の任意特定の設計は、１本又は２本の以上あらかじめ定められた折り曲げ線、厳格な折り曲げシーケンス又は少なくとも好ましい折り曲げシーケンス、及び独特のシルエットを有する。例えば、図７Ａに示す加工物３７は、５本の折り曲げ線３５．１，３５．２，３５．３，３５．４，３５．５を有している。一実施形態では、折り曲げシーケンスは、折り曲げ線３５．１，３５．２（図７Ｂ）に沿い、次に、折り曲げ線３５．３（図７Ｃ）、折り曲げ線３５．４（図７Ｄ）、及び最後に折り曲げ線３５．５（図７Ｅ）に沿う同時折り曲げを含み、それにより、最終の３Ｄ構造体が形成される。理解されるように、折り曲げ線３５．１，３５．２に沿う折り曲げは、同時ではなく順次であってもよい。例えば、折り曲げは、折り曲げ線３５．１に沿って起こり、次に、折り曲げ線３５．２に沿って折り曲げが行われてもよく、或いはこの逆の関係であってもよい。
【００３７】
また、理解されるように、上述の折り曲げシーケンスでは、折り曲げが加工物３７に既に取り付けられているコンポーネント５７周りに行うことが可能である。例えば、コンポーネント５７は、回路板、冷却ファン、又は加工物をツールベース上に位置決めする前に加工物に取り付けられる他の所望のコンポーネントである場合があるのがよい。変形例として、加工物をツールベース上にいったん載せると、コンポーネントを設置してもよい。図７Ａ〜図７Ｅを参照して理解できるように、かかるコンポーネントの設置及び全ての折り曲げ作業は、同一作業ステーション、即ちツールベース３２上で行うことができる。
【００３８】
技術者や設計者は、１つ又は２つ以上の折り曲げアクチュエータ３３を各折り曲げ線に沿ってどこに配置すべきであるか及びベース平面内に相補形状の支え部５４及びロケータ５６をどのように並べるかを決断することができる。また、ベース平面は、「スイングアウト（swing out）」、例えばタブ６０を受け入れる穴５８を備えるのがよい。これらの穴は、加工物が対応の折り曲げ線に沿って曲げられているときスイングアウトがツールベースを通って揺動できる隙間をもたらし、例えば、穴５８は、加工物が図７Ｃに矢印ＳＯで指示されるように折り曲げ線３５．２に沿って曲げられているとき、タブ６０がツールベース３２を通って外方へ揺動するための隙間をもたらす。
【００３９】
ツールベースは、加工物をツールベース３２に対して固定するために適当なクランプ手段を更に備えるのがよい。図示の実施形態では、アクチュエータ３３は、アクチュエータクランプフック６１を備え、これらフックは、クランプ孔６３を貫通していて、加工物３７をツールベース３２に対して固定するよう回動する。加工物の非固定部分を曲げることができる中心としての梃子の支点を提供するために、クランプ孔を加工物の所望の折り曲げ線に隣接して設けるのがよい。
【００４０】
理解されるように、クランプフックに代えて又はこれに加えて他の適当なクランプ手段を使用することができる。例えば、加工物の下面に作用する真空クランプ、アクチュエータとは別体であって、同様に折り曲げ線に隣接し又はこれから見て遠くに位置決めされた対応のクランプ孔を貫通するフッククランプ、及び（又は）他の適当なクランプ手段を用いて加工物をツールベースに固定することができる。
【００４１】
図示の実施形態では、アクチュエータ３３は、加工物の一部をツールベースに固定するクランプフック６１と、折り曲げ線に沿う曲げを達成する力を加工物の非固定部分６８に加える曲げ加工アーム６７の両方の運動を制御する二段駆動装置６５を有している。駆動装置の二段構成は、これにより、アクチュエータの部品数が少なくなり、それにより設計が単純化されると共にその製造費が安くなるので有利である。
【００４２】
駆動装置の行程の第１の部分は、クランプフックを作動させ、駆動装置行程の残部は、曲げ加工アームを作動させる。理解されるように、二段アクチュエータ以外の手段を本発明に従って利用できる。例えば、特に別々のクランプ手段がクランプフックに加えて又はこれらに代えて用いられる場合、曲げ加工のために第１の専用アクチュエータ手段を設けると共にクランプのために第２の専用アクチュエータ手段を設けることができる。また、理解されるように、図示の駆動装置６５は、複動形空気圧シリンダ７０を有するが、他の適当なアクチュエータ手段を用いることができ、かかるアクチュエータ手段としては、単動形空気圧シリンダ、単動形又は複動形油圧シリンダ、電気モータ、リニアアクチュエータ、及びクランクフック及び（又は）曲げ加工アームの運動を生じさせる他の適当な手段が挙げられるが、これらには限定されない。
【００４３】
図４Ａ及び図５Ａを参照すると、クランプフックは、フックピボット７２によりブラケット４４で回動自在に支持され、曲げ加工アームは、アームピボット７４によりクランプフックで回動自在に支持されている。初期段階では、クランプフック６１は、フックピボット７２からオフセンタ状態で（例えば、中心の左に）位置決めされ、かくして、図５Ａに示すように加工物をツールベース上に配置することができる。図５Ａを参照すると、クランプフック６１は、初期段階ではクランプ孔６３を貫通し、かくして、いつでも加工物３７に係合できる。初期段階では、曲げ加工アーム６７は、その初期引っ込み位置に位置決めされ、この初期引っ込み位置では、曲げ加工アームの最も上方の部分は、支持箇所５３と同一の高さにあり又はこれよりも僅かに低い。
【００４４】
曲げ加工アームの最も上方の部分が加工物にまだ接触していない場合、シリンダ７０を作動させると、ピストンロッド７５は、上方に伸長して曲げ加工アーム６７を上方に押し、それにより曲げ加工アームの最も上方の部分が加工物３７に接触する。ピストンロッドを引き続き伸長させると、曲げ加工アームは、アームピボット７４を介してクランプフック６１を押して矢印ＣＨの方向におけるフックピボット７２回りのクランプフック６１の回動運動を引き起こし、それにより、クランプフックは、図５Ｂに示すように加工物３７に係合する。
【００４５】
クランクフック６１が加工物３７に係合した状態で、クランプフックのそれ以上の運動を制限し、かくして、クランプ段階を終了させ、曲げ段階を開始させる。ピストンロッド７５を引き続き伸長させることにより、曲げ加工アーム６７は、矢印ＢＡの方向で今や静止している状態のアームピボット７４回りに回動し、ついには、加工物３７の非固定部分６８が図５Ｃに示すように所望の角度に曲げられるようになる。曲げ加工アーム６７の最も上方の部分は、加工物３７の非固定部分６８に圧接し、加工物３７の折り曲げ線周りの曲げを生じさせる。曲げ加工アームの最も上方の部分は、接触ローラ７７を備えるのがよく、この接触ローラは、曲げ加工中、加工物の下面に沿って自由に転動することができる。かかる接触ローラは、加工物に沿う曲げ加工アームの滑り接触を阻止し、かくして、加工物に対する引っ掻き、摩耗、又は他の損傷を最小限に抑える。
【００４６】
図５Ｂ及び図５Ｃを参照すると、クランプフック６１は、加工物３７をクランプしてブラケット４４の上方部分に下方に押し付けるよう設計されており、曲げ加工ツールシステムは、アクチュエータそれ自体の各曲げを高める。かくして、僅かなねじり荷重が、ツールベースに伝え戻され、それにより、ツールベースの軽量で且つ比較的単純な設計に寄与する。
【００４７】
曲げアクチュエータの寸法形状は、加工物に与えられる特定の曲げ角度を定める。例えば、図示の実施形態では、曲げ角度３３は、加工物３７に９０°の曲げを与えるよう構成されている。しかしながら、理解されるように、アクチュエータは、駆動装置の行程を調節することにより又は他の適当な手段によって曲げ角度を調整できるよう可調式であるのがよい。また、理解されるように、アクチュエータの圧力及び停止時間も又、曲げ作用を一段と制御するよう調整可能である。
【００４８】
また、理解されるように、アクチュエータは、特定形式の折り曲げ（例えば、規定の角度等）、特定形式の加工物（例えば、加工物のゲージ、材料の種類等）、又は他のパラメータに対して専用であるのがよい。例えば、一実施形態では、アクチュエータは、約０．０２０インチ〜約０．０８０インチ（０．５０８ｍｍ〜２．０３２ｍｍ）の厚さを有するシート材料を曲げるよう設計されると共に構成されている。理解されるように、例えば約０．０５０インチ〜０．１１０インチ（１．２７ｍｍ〜２．７９４ｍｍ）の厚さを有する厚いゲージの金属板を曲げるよう構成された追加の大形アクチュエータ又は例えば最高約０．０５０インチ（１．２７ｍｍ）までの厚さを有する薄いゲージの金属シートを曲げるよう構成された追加の小形のアクチュエータを設けてもよい。さらに、サイズの異なるアクチュエータが利用される場合、アクチュエータスリットは、各アクチュエータサイズに固有の寸法及び（又は）形状を備えるのがよい。かかる設計により、組み立て員が曲げ加工ツールシステムをセットアップするのが容易になる。というのは、組み立て員は、組み立てマニュアル又は他の取扱説明書を参照する必要なく、特定のツールベースの各アクチュエータスロットの寸法及び（又は）形状を見て適当なサイズのアクチュエータを各アクチュエータスロットに挿入するだけで済むからである。
【００４９】
また、理解されるように、ツールベースを同様に割り出しして脚、支え部、ロケータ、及び他のコンポーネントの設置を容易にするのがよい。例えば、ツールベースは、脚のための第１の直径のボア７９、支え部のための第２の直径ボア８１、ロケータのための第３の直径のボア８２等を備えるのがよい。同様に、各コンポーネントに対応した形状の異なる穴又はフランジを設けるのがよく、例えば、脚については正方形の穴、支え部については三角形の穴等を設ける。穴の寸法及び（又は）形状は、組み立て員に各穴にどのような特定のタイプのコンポーネントが嵌まるかを知らせ、かくして、曲げ加工ツールシステムをセットアップする際の事務処理を参照する必要性が無くなる。幾何学的コードは、システムをセットアップするのにどのコンポーネント及びその量が必要であるかを組み立て員に自ずと知らせる。
【００５０】
アクチュエータを適当な手段で制御して各アクチュエータの圧力及び停止時間並びにアクチュエータの作動シーケンスを制御するのがよい。例えば、１６チャネル型弁組立体８６を有するプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）８４が、持続時間及び（又は）シーケンスの任意所望の組み合わせでアクチュエータ３３を制御するために設けられている。コントローラは、任意の１つ又は２つ以上のアクチュエータを所望に応じて作動させる手動オーバライド８８及び（又は）安全／オフスイッチ８９を備えるのがよい。
【００５１】
上述したように、識別標識をツールベースに焼き付けるのがよく、かかる標識としては、対応の加工物のシルエットに一致した輪郭が挙げられる。これと同様に、アクチュエータの指令シーケンス、即ち、折り曲げシーケンスを同様にツールベースに施すのがよい。かかる順番標識を用いると、曲げ加工シーケンスが加工物を曲げ加工ツールシステムに取り付ける前に正しい順番にあるかどうかを確認することができる。
【００５２】
理解されるように、コントローラの実際の構成は、本発明に従って様々であってよい。例えば、弁組立体は、各アクチュエータが加工物に加える力の大きさを調節するために各アクチュエータに及ぼされる圧力を調整するよう構成されているのがよい。また、空気圧シリンダ以外のアクチュエータ手段が用いられている場合、コントローラは、単動形又は複動形油圧シリンダ、電気モータ、又はソレノイド、及び（又は）他の適当なアクチュエータ手段を作動させるよう構成されているのがよい。
【００５３】
有利には、本発明の曲げ加工ツールシステムは、２Ｄシート材料から３Ｄ物品を形成する単純且つ安全な方法を提供する。ツールシステムは、製造環境ではなく、組み立て環境で使用できる。というのは、このツールシステムでは、プレスブレーキ、順送り型、及び他の大型機械が不要だからである。本発明の曲げ加工ツールシステムは、型取り、穴あけ、レーザ切断、又は他の作業が行われる種々の製造ステーションの後に又はこれら相互間で組み立てラインに容易に設置できる。さらに、曲げ加工ツールシステムを種々の仕上げステーションの前後で組み立てラインに設置することができる。
【００５４】
また、本発明の曲げ加工ツールシステムにより、２Ｄシート材料部品を組み立てスペースに直接搬送することができ、かくして、製品をできるだけ多くの製造プロセス中に平らな状態で搬送することができる。加工物をツールベースに送るのに種々の方法を利用することができ、かかる方法としては、頭上真空運搬装置を用いて加工物をツールベース上に配置できることが挙げられるが、これには限定されない。
【００５５】
曲げ加工ツールシステムを様々な技術的労力の環境で使用できる。オペレータは、プレスブレーキ、順送り型、及び他の工作機械を使用する上で熟練を積んでいる必要はない。本発明の曲げ加工ツールシステム及び方法は、全ての可動部品が実質的にツールベース３２及び加工物３７の下に封じ込められているので安全性を高める。
【００５６】
また、理解されるように、本発明の曲げ加工ツールシステムは、シート材料を曲げるのを助けるためにも使用できる。例えば、組み立てタブを用いると、第´２５０号公開明細書の図２８Ａ〜図２８Ｅに示されているように、２Ｄシート材料をいったん３Ｄ物品の状態にすると、２Ｄシート材料の折り曲げ区分を結合することができる。かかる「タブ付き」２Ｄシート材料を曲げて組み立てるのに公知の装置を利用することは不可能でないまでも困難な場合がある。というのは、かかる組み立てタブは、組み立てプロセス中、対応のスロットに注意深く位置合わせする必要があるからである。これとは対照的に、本発明の曲げ加工ツールシステムは、オペレータがタブ９１をこれらの対応の組み立てスロット９３に同時に位置合わせできるような仕方で加工物の曲げを生じさせるのに十分な力をもたらすことによりオペレータを助けることができる（例えば、図７Ｅ参照）。かくして、曲げ加工ツールシステムは、オペレータに必要な肉体的労力を最小限に抑え、かくして、反復性ストレス障害、例えば手根管症候群及び他の不快感を回避するのにも使用できる。
【００５７】
さらに、空気圧シリンダ又は他のアクチュエータ手段は、加工物に加えられる力が加工物を曲げるのに十分であるが、オペレータが不注意にも指又は手足を挟んだ場合にオペレータへの外傷を生じさせるのには不十分であるように調整可能である。同様に、アクチュエータ手段は、コンポーネント、例えば上述のコンポーネント５７を損傷させる恐れが無いように十分に低い力を曲げ加工ツールシステムが用いるよう調整できる。
【００５８】
また、本発明の曲げ加工ツールシステムは、折り曲げ速度を増大させて完全自動化できることが想定される。このプロセスは、例えば自動化加工物運搬及び移送方式により完全自動化されている場合、オペレータは、ツールベースのところに居る必要はない。かかる場合、折り曲げ速度を増大させることができる。というのは、速度のかかる増大によっても、オペレータが存在する必要はないのでオペレータに対する外傷の恐れが高くならないからである。かくして、本発明の曲げ加工ツールシステムを用いると、組み立てプロセスの処理速度を増大させることができる。
【００５９】
特許請求の範囲における説明及び正確な定義の便宜上、図面に表示されている本発明の特徴の位置を参照して本発明の特徴を説明するのに「上」又は「上方」、「下」又は「下方」、「内側」及び「外側」が用いられている。
【００６０】
本発明の特定の実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的で与えられている。かかる説明は、網羅的ではなく又は本発明を開示した形態そのものに限定するものではなく、明らかなこととして、上記教示に照らして多くの改造例及び変形例を想到できる。実施形態は、本発明の原理及びその実際の用途を最もよく説明するために選択されて記載されており、それにより、当業者は、本発明及び意図した特定の用途に合わせた種々の改造を施して種々の実施形態を最適に利用することができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及びその均等範囲に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】複数個のモジュース式アクチュエータ組立体及び他のコンポーネントを支持した加工面を有する本発明のシート材料を曲げるツールシステムの斜視図である。
【図２】モジュール式アクチュエータ組立体を加工面から取り外した状態の図１のツールシステムの斜視図である。
【図３】図２のモジュール式アクチュエータ組立体の拡大斜視図である。
【図４Ａ】モジュール式アクチュエータを初期位置で示す図２のモジュール式アクチュエータ組立体の略図である。
【図４Ｂ】モジュール式アクチュエータをクランプ位置で示す図２のモジュール式アクチュエータ組立体の側面図である。
【図４Ｃ】モジュール式アクチュエータを曲げ位置で示す図２のモジュール式アクチュエータ組立体の側面図である。
【図５Ａ】図２のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた加工物の概略側面図であり、モジュール式アクチュエータを、加工物を受け入れる初期位置で示す図である。
【図５Ｂ】図２のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた加工物の概略側面図であり、モジュール式アクチュエータを、加工物を加工面に固定するクランプ位置で示す図である。
【図５Ｃ】図２のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた加工物の概略側面図であり、モジュール式アクチュエータを、ツールシステムが加工物を折り曲げ線に沿って折り曲げた曲げ位置で示す図である。
【図６】図１のツールシステムを用いて三次元構造体に折り曲げ可能であり、図１のツールベース上に重ねられた例示のシート材料加工物の斜視図であり、シート材料加工物が、初期の二次元の実質的に平らな初期状態で示されている図である。
【図７Ａ】図１のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた図６の加工物及びこの加工物を三次元構造体に形成するために利用される次の折り曲げステップを示す概略斜視図である。
【図７Ｂ】図１のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた図６の加工物及びこの加工物を三次元構造体に形成するために利用される次の折り曲げステップを示す概略斜視図である。
【図７Ｃ】図１のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた図６の加工物及びこの加工物を三次元構造体に形成するために利用される次の折り曲げステップを示す概略斜視図である。
【図７Ｄ】図１のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた図６の加工物及びこの加工物を三次元構造体に形成するために利用される次の折り曲げステップを示す概略斜視図である。
【図７Ｅ】図１のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた図６の加工物及びこの加工物を三次元構造体に形成するために利用される次の折り曲げステップを示す概略斜視図である。
【図７Ｆ】図１のモジュール式アクチュエータ組立体上に位置決めされた図６の加工物及びこの加工物を三次元構造体に形成するために利用される次の折り曲げステップを示す概略斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【国際調査報告】
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