(57)【要約】【課題】本発明は、不正確に位置決めされたボディ（２７）の少なくとも１つの部分（２８）を、成形されるこの部分（２８）が、正確に定められた位置にある数値だけ、ツール装置（１）によって成形するための方法およびツール装置に関する。【解決手段】成形されるボディの質を改善するために、成形用プランジャ（１０）の成形移動は、固定式のカウンタホルダなしに、この成形用プランジャ（１０）の位置に従って、モニタされつつ制御され、その結果、成形用プランジャは、所定の最終位置で停止される。本発明に係わるツール装置の場合、成形用プランジャ（１０）の駆動装置は、制御装置と接続されており、この制御装置によって、成形用プランジャ（１０）の成形移動は、固定式のカウンタホルダなしに、この成形用プランジャ（１０）の位置に従って、モニタされつつ制御され、その結果、成形用プランジャは、所定の最終位置で停止される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不正確に位置決めされたボディ（２７）の少なくとも１つの部分（２８）を、成形されるこの部分（２８）が正確に定められた位置にある程度だけ、ツール装置（１）によって成形する方法であって、このツール装置は、少なくとも１つの保持装置（１５）と、この保持装置（１５）の方向に移動可能な少なくとも１つの成形用プランジャ（１０）とを有し、前記成形される部分（２８）は、前記保持装置（１５）と前記成形用プランジャ（１０）との間に配置され、前記保持装置（１５）を前記成形される部分（２８）に対して位置決めするステップと、前記保持装置（１５）の方向に前記成形用プランジャ（１０）を移動させることによって前記成形される部分（２８）を成形するステップとを具備する方法において、
前記成形用プランジャ（１０）の成形移動は、固定式のカウンタホルダなしに、この成形用プランジャ（１０）の位置に従って、モニタされつつ制御され、その結果、前記成形用プランジャは、所定の最終位置で停止されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記成形用プランジャ（１０）は、この成形用プランジャ（１０）の位置に応じて駆動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記成形用プランジャの位置および／または移動が検出されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記成形用プランジャの追加の補償移動の形で考慮される修正値が確定されることを特徴とする前記すべての請求項のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの保持装置（１５）と、この保持装置の方向に移動可能な少なくとも１つの成形用プランジャ（１０）とを具備し、成形される部分（２８）は、前記保持装置（１５）と前記成形用プランジャ（１０）との間に設けられていてなる、請求項１ないし４のいずれか１に記載の方法を実施するためのツール装置において、
前記成形用プランジャ（１０）のための駆動装置は、制御装置と接続されており、この制御装置によって、前記成形用プランジャ（１０）の成形移動は、固定式のカウンタホルダなしに、この成形用プランジャ（１０）の位置に従って、モニタされつつ制御され、その結果、前記成形用プランジャは、所定の最終位置で停止されることを特徴とするツール装置。
【請求項６】
前記成形用プランジャ（１０）は、電動式の駆動装置（８）によって駆動されていることを特徴とする請求項５に記載のツール装置。
【請求項７】
前記成形用プランジャ（１０）は、液圧式の駆動装置（８）によって駆動されていることを特徴とする請求項５に記載のツール装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記成形用プランジャ（１０）および／または保持装置（１５）の位置および／または移動を検出するセンサ装置（２０；４０）と接続されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１に記載のツール装置。
【請求項９】
前記センサ装置（２０）は前記保持装置（１５）に組み込まれていることを特徴とする請求項８に記載のツール装置。
【請求項１０】
前記保持装置（１５）は、少なくとも１つの移動可能でありかつ前記成形される部分（２８）の方向に予め応力をかけられた保持手段（２２）を有することを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１に記載のツール装置。
【請求項１１】
前記センサ装置は、前記保持手段（２２）に組み込まれていることを特徴とする請求項１０に記載のツール装置。
【請求項１２】
前記センサ装置は、前記保持装置（１５）に対し移動可能でありかつ前記成形される部分（２８）の方向に予め応力をかけられている測定装置（４０）に組み込まれていることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１に記載のツール装置。
【請求項１３】
型打加工ツール（２４）は、前記保持装置（１５）の中を移動可能であることを特徴とする請求項５ないし１２のいずれか１に記載のツール装置。
【請求項１４】
前記成形用プランジャ（１０）は、実質的にＬ字形のブラケット（６）の一方の脚部（１７）に取着されており、この脚部の他方の脚部（１６）は、前記ツール装置（１）のベースボディ（３）に取着されていることを特徴とする請求項５ないし１３のいずれか１に記載のツール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不正確に位置決めされたボディの少なくとも１つの部分を、成形されるこの部分が、正確に定められた位置にある数値だけ、ツール装置によって成形する方法であって、このツール装置は、少なくとも１つの保持装置と、この保持装置の方向に移動可能な少なくとも１つの成形用プランジャとを有し、成形される部分は、保持装置と成形用プランジャとの間に設けられており、保持装置を成形される部分において位置決めするステップと、保持装置の方向に成形用プランジャを移動させることによって、成形される部分を成形するステップとを有する請求項１の前提部分に記載の方法に関する。
【０００２】
本発明は、少なくとも１つの保持装置と、この保持装置の方向に移動可能な少なくとも１つの成形用プランジャとを具備し、成形される部分は、保持装置と成形用プランジャとの間に設けられていてなる、前記の方法を実施するための、請求項５の前提部分に記載のツール装置にも関する。
【背景技術】
【０００３】
ドイツ特許公報DE 36 42 900 C2からは、不正確に位置決めされたボディの少なくとも１つの部分を、この部分の表面が、正確に定められた位置にある数値だけ成形するための方法が公知である。公知の成形方法は、可動の保持装置によって実行される。この保持装置は、少なくとも１つの固定式のカウンタホルダと、１つのまたは複数のカウンタホルダに対し移動可能なかつ固定可能な保持手段と、１つのまたは複数のカウンタホルダの方向に移動可能な少なくとも１つの成形用ブロックとを有する。１つのまたは複数のカウンタホルダと、ボディの第１の表面の保持手段と、１つまたは複数の成形用ブロックは、カウンタホルダに向かい合って、ボディの第２の表面に向いて設けられている。この公知の方法は、以下のステップを有する。ボディの第１の上方で、１つのまたは複数の成形される部分の領域に１つのまたは複数のカウンタホルダを正確に位置決めすること、次に、この領域でボディの第１表面に１つのまたは複数の保持手段を突き当てること、その後、この位置で１つまたは複数の保持手段をロックして取り付けること、最後に、１つまたは複数の成形される部分の１つまたは複数の表面が１つまたは複数のカウンタホルダに接触するまで、１つまたは複数の成形用ブロックを成形移動すること。
【０００４】
ドイツ公開公報DE 199 27 101 A1からは、２つの平面的な接合部分を、切断することなく、クリンチを用いて、アクティブなプランジャによって、直線的な、打撃的なまたはよろめくような動きにより、カウンタプランジャにより、固定式のまたは可動な元型によりおよびネック領域およびアンダカット領域を形成しつつ複数の接合部分に予め応力を付与するための押えホルダにより機械式に接合する方法が公知である。公知の方法は、カウンタプランジャが、クリンチ工程の始めの前に、始めの最中にまたは始めの直後に、元型側の接合部分とアクティブに接触し、かくて、２つの接合部分の圧縮のために用いられ、その結果、プランジャ側の接合部分が、アンダカット領域より太いネック領域の延伸の減少によって形成され、２つの接合領域の他の材料が、延伸によって、後の底部領域からネック領域およびアンダカット領域へと押し出されることを特徴とする。
【０００５】
ドイツ特許公報DE 197 47 267 C2からは、平面状に積み重ねられている複数の薄板を圧着するための方法が公知である。この方法で、プランジャと、アンボスを有する元型とからなるツールユニットによって、複数の薄板部分が、成形エネルギの作用下で、薄板面から共に移動されかつ圧搾される。公知の方法は、成形エネルギが、複数のパルスによって、ツールユニットに加速的に当たる質量に供給されることを特徴とする。
【０００６】
ドイツ特許公報DE 195 24 164 C1からは、成形済みの薄板成形部材およびロボットによって案内されるツールを位置決めするための、および薄板成形部材と、この薄板成形部材に結合される車体部分との間の部材公差を補償すべく車体の成形済みの薄板成形部材にねじ結合個所を形成するための方法ならびにこの方法を実施するための装置が公知である。正確な位置決めおよび薄板成形部材におけるねじ結合個所の部材公差の補償を容易に保証するために、産業用ロボットの作業空間内での、産業用ロボットに対する薄板成形部材の正確な実際位置および実際の正確な輪郭が、周面の輪郭に従って確定されることが提案される。この実際の輪郭は、基準モデルの記憶されたデータと比較され、加工される薄板成形部材と最大限重ねられる。
【０００７】
ドイツ特許公報DE 39 32 532 C2からは、２つのツール要素と、２つの互いに向かい合っておりかつ反対方向にリニアに作用する空気圧式または液圧式の駆動装置とを有する、力集中的な成形方法のためのツールユニットが知られている。公知のツールユニットは、２つの駆動装置が、共通のハウジングに格納されており、２つのツール要素の力作用線の外側に設けられており、各々のツール要素が１つのブラケットにおいて保持されており、その結果、互いに向かい合っている複数のブラケットが、複数の駆動装置の共通のハウジングに沿って同時にリニアに摺動可能に保たれており、各々のブラケットは、当該の駆動装置の可動部分に取外し可能に結合されていることを特徴とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、従来の技術とは異なる成形方法および、この成形方法を実施するための、従来の技術とは異なるツール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、明細書の最初の部分に記載されたタイプの方法において、成形用プランジャの成形移動が、固定式のカウンタホルダなしに、この成形用プランジャの位置に従って、モニタされつつ制御され、その結果、成形用プランジャは、所定の最終位置で停止されることによって、解決される。ドイツ特許公報DE 36 42 900 C2から公知な成形方法では、成形用プランジャは、出発位置から、成形用プランジャが、成形される部分と共に、位置が定められたストッパとして用いられるカウンタホルダに接触するまで、常に動かされる。カウンタホルダは元型である。この公知の方法では、成形用プランジャの動きに影響を与えることは提案されていない。これに対し、本発明に係わる制御された成形移動は、例えば位置決めの際の誤差および／または成形されるボディの厚さにおける公差を考慮するために、成形用プランジャの移動に適切に影響を及ぼすことができるという利点を供する。
【００１０】
方法の好ましい実施の形態は、成形用プランジャが、この成形用プランジャの位置に従って駆動されることを特徴とする。このことによって、成形用プランジャを正確に位置決めすることが可能である。駆動装置が、場合によっては歯車装置を有することができる電動式のまたは液圧式の駆動装置であることは好ましい。
【００１１】
方法の他の好ましい実施の形態は、成形用プランジャの位置および／または移動が検出されることを特徴とする。成形用プランジャの位置は、例えば路程測定装置によって検出されることができる。このような路程測定装置が、少なくとも１つのセンサ装置を有することは好ましい。このセンサ装置によって、成形される部分に対するまたは互いに対する成形用プランジャのおよび／または保持装置の位置が検出される。保持装置が路程測定装置によって位置決めされることは好ましい。このことによって、保持装置を、成形されるボディに正確に位置決めすることが可能である。このことは、例えば、非接触の接近によってまたは接線接触によってなされることができる。
【００１２】
方法の他の好ましい実施の形態は、成形用プランジャの追加の補償移動の形で考慮される修正値が確定されることを特徴とする。
【００１３】
更に、上記課題は、請求項５の特徴を有するツール装置によって解決される。このツール装置は、成形用プランジャの駆動装置が、制御装置と接続されており、この制御装置によって、成形用プランジャの成形移動が、固定式のカウンタホルダなしに、この成形用プランジャの位置に従って、モニタされつつ制御され、その結果、成形用プランジャが、所定の最終位置で停止されることを特徴とする。このことは、成形用プランジャが、固定式のカウンタホルダなしに、正確に位置決め可能であるという利点を供する。駆動装置は、例えば、電動式のまたはサーボ液圧式の駆動装置であってもよい。
【００１４】
ツール装置の好ましい実施の形態は、成形用プランジャが、電動式の駆動装置によって駆動されていることを特徴とする。電動式の駆動装置によって、成形用プランジャを、任意の位置で、十分に正確な位置に停止することができる。場合によっては、複数の他の駆動装置も、十分な位置精度をもって、ツール装置に用いることができる。
【００１５】
ツール装置の他の可能な実施の形態は、成形用プランジャが、液圧式の駆動装置によって駆動されていることを特徴とする。このことは、比較的大きな力が成形用プランジャに加えられることができるという利点を有する。
【００１６】
ツール装置の他の好ましい実施の形態は、制御装置が、成形用プランジャのおよび／または保持装置の位置および／または移動を検出するセンサ装置と接続されていることを特徴とする。この場合、接続は機械的接続および／または光学式接続および／または他の適切な接続であってもよい。センサ装置によって、例えば、成形用プランジャと成形されるボディとの間の距離を検出することができる。更に、センサ装置によって、保持装置と、成形されるボディとの間の距離を検出することができる。更に、センサ装置によって、成形用プランジャと保持装置との間の距離を検出することができる。センサ装置のデザインに従って、追加的にまたはその代わりに、成形用プランジャおよび／または保持装置が、成形されるボディと接触することを検出することができる。
【００１７】
ツール装置の他の好ましい実施の形態は、センサ装置が保持装置に組み込まれていることを特徴とする。保持装置およびセンサ装置が、ツール装置のベースボディに組み込まれていることは好ましい。このことによって、本発明に係わるツール装置の構造が簡単化される。
【００１８】
ツール装置の他の好ましい実施の形態は、保持装置が、少なくとも１つの移動可能であり、かつ成形される部分の方向に予め応力をかけられた保持手段を有することを特徴とする。クランプホルダとも呼ばれる保持手段は、ダイ・クッションとして機能し、成形されるボディにおける平面的な成形面を保証する。
【００１９】
ツール装置の他の好ましい実施の形態は、センサ装置が保持手段に組み込まれていることを特徴とする。このことによって、保持手段が、最初に、成形されるボディと接触するや否やまたは接触する前に、保持装置の移動を減じることが可能である。保持装置の移動が緩慢になるに連れて、この移動は、保持装置が、成形されるボディと一層ソフトに接触するという利点を供する。
【００２０】
ツール装置の他の好ましい実施の形態は、センサ装置が、保持装置に対し移動可能であり、かつ成形される部分の方向に予め応力をかけられている測定装置に組み込まれていることを特徴とする。このことによって、測定装置が、最初に、成形されるボディと接触するや否や、保持装置の移動を減じることが可能である。保持装置の移動が緩慢になるに連れて、この移動は、保持装置が、成形されるボディと一層ソフトに接触するという利点を供する。このことによって、保持装置を、導くように（voreilend）力なしに引き戻すことが可能である。
【００２１】
ツール装置の他の好ましい実施の形態は、型打加工ツールが、保持装置の中を移動可能であることを特徴とする。型打加工ツールによって、例えば固定手段を収容するために用いられる少なくとも１つの貫通孔を、成形される部分に形成することができる。
【００２２】
ツール装置の他の好ましい実施の形態は、成形用プランジャが、実質的にＬ字形のブラケットの一方の脚部に取着されており、この脚部の他方の脚部が、ツール装置のベースボディに取着されていることを特徴とする。ベースボディおよびブラケットは成形用ペンチである。成形用プランジャのための保持装置および駆動装置がベースボディに組み込まれていることは好ましい。
【００２３】
本発明の他の利点、特徴および詳細は、図面を参照して種々の実施の形態が詳述されている以下の記載から明らかである。この場合、複数の請求項および明細書に記載された特徴は、夫々、単独でまたは任意の組合せで、本発明に本質的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１には、ベースボディ３を有するツール装置１が略示されている。ツール装置１のベースボディ３は、ロボット４（産業用ロボット）またはロボットアームに取着されている。それ故に、ベースボディ３は、ロボット４によって、空間内で種々の方向に移動可能である。
【００２５】
ベースボディ３には、実質的にＬ字形のブラケット６が取着されており、このブラケットは二重矢印７の方向に往復動可能である。このブラケット６は、ツール装置１のベースボディ３に組み込まれている電動式の駆動装置８によって駆動される。ブラケット６は、脚部１６を有する。この脚部は、ブラケット６の他方の脚部１７に対し直角に設けられている。ブラケット６の脚部１６の自由端は、ツール装置１のベースボディ３において、二重矢印７の方向に往復動可能に案内される。
【００２６】
ブラケット６の他の脚部１７の自由端には、実質的にシリンダ状の成形用プランジャ１０が、動かずに、すなわち、相対移動不能に固定されている。この成形用プランジャ１０は、ブラケット６の前記脚部１６に平行に延びている。成形用プランジャ１０には、ばね付勢されたクランプホルダ１２が、成形用プランジャ１０の軸方向に往復動可能に案内される。このクランプホルダ１２は、実質的に、シリンダ状外被の形状を有する。このシリンダ状外被の内径は、成形用プランジャ１０の外径よりも幾らか大きい。それ故に、成形用プランジャ１０とクランプホルダ１２とは相対して軸方向に移動可能である。
【００２７】
成形用プランジャ１０に向かい合って、保持装置１５が、ツール装置１のベースボディ３に取着されている。この保持装置１５は、ベースボディ３に動かないように結合されているホールディング・ボディ１８を有する。ホールディング・ボディ１８は、実質的に、成形用プランジャ１０に対し同軸に設けられているシリンダ状外被の形状を有する。ホールディング・ボディ１８の、成形用プランジャ１０に向いた端部へは、測定センサ装置２０、および接触センサおよび／またディスタンスセンサを有する測定装置が夫々組み込まれている。
【００２８】
ホールディング・ボディ１８には、ばね付勢されたクランプホルダ２２が、往復動可能に収容されている。このクランプホルダは、実質的に、シリンダ状外被の形状を有する。シリンダ状外被の外径は、ホールディング・ボディ１８の内径よりも小さい。クランプホルダ２２には、型打加工ツール２４の一端部が収容されている。型打加工ツールの他端部は、ベースボディ３に組み込まれている型打加工装置２５に保持されている。
【００２９】
成形用プランジャ１０と保持装置１５との間には、成形される部分２８を有するボディ２７が配置されている。成形される部分２８は、成形用プランジャ１０に向いた表面２９と、保持装置１５に向いた表面３０とを有する。
【００３０】
作動中に、成形用ペンチとも呼ばれるツール装置１が、ロボット４によって、図１に示された出発位置にもたらされる。成形用プランジャ１０を有するブラケット６は、組み込まれた路程測定装置２０に接続されている電動式の駆動装置８によって、ツール装置１のベースボディ３に対し、二重矢印７の方向に正確に位置決め可能である。本発明に係わるツール装置および本発明に係わる方法は、正確に位置決めされていないボディ２７における成形される部分２８を、ボディの表面２９従ってまた間接的にはボディの表面３０が、正確に定められた位置にある値(amount)だけ、成形するために用いられる。
【００３１】
ホールディング・ボディ１８は、ツール装置１の移動によって、複数の路程センサまたは接触センサを有する測定装置２０を用いて、薄板から形成されたボディ２７の成形される表面３０の領域に位置される。このことは、一方では、無接触の接近によって，または表面３０に沿う接線接触によってなされていてもよい。続いて、成形される部分２８に向けての、測定装置２０によって確定された最終位置までの、ブラケット６の従ってまた成形用プランジャ１０の、路程が制御された摺動が、起動される。この場合、同時に、整形用プランジャ１０の、ばね付勢されたクランプホルダ１２に対する軸方向の相対移動がなされる。
【００３２】
成形用プランジャ１０の、路程測定装置２０によって確定された最終位置が、図２に示されている。図２には、ホールディング・ボディ１８が、成形される部分２８の表面３０に接触していることが見て取れる。成形用プランジャ１０の自由端は、保持装置１５の部分に当接していない。成形用プランジャ１０の自由端は、成形される部分２８に接触しているだけである。成形用プランジャ１０の、図２に示された最終位置は、電動式の駆動装置８による路程の制御よって占められている。
【００３３】
ブラケット６の望ましくない曲がり、およびこの曲がりと関連する、成形深さまたは圧印加工深さの不正確を補償するために、修正値を、特性曲線に基づいて確定し、追加の圧印加工深さとして割り当てることができる。ツール装置１の、図２に示された成形位置には、ボディ２７の、成形される部分２８の、その表面２９が、所定の最終位置にあり、この所定の最終位置は、ばね付勢されたクランプホルダ２２に無関係に保たれる。クランプホルダ２２は、成形される部分２８と共にばね付勢力に抗して動くダイ・クッションとしてのみ用いられる。
【００３４】
最後の方法ステップとして、正確な位置に成形された部分２８が、型打加工ツール２４によって穿孔される。
【００３５】
図３および４には、図１および２と類似の実施の形態が略示されている。同一の部材には、同一の参照符号が付されている。繰り返しを避けるために、図１および２の前の記述を参照されたい。以下、２つの実施の形態の相違にのみ立ち入る。
【００３６】
図３および４に示した実施の形態では、実質的にシリンダ状外被形の測定スリーブ４０が、ホールディング・ボディ１８の外周面に沿って、ばねの初期圧縮力に抗して軸方向に移動可能に案内される。ばね付勢された測定スリーブ４０は、複数の接触センサおよび／またはディスタンスセンサを有する、組み込まれた路程測定装置を具備する。測定スリーブ４０は、測定スリーブ４０が、成形される部分２８の表面３０に接触するや否や、ロボット４の移動速度が減少されることができるという利点を供する。このことによって、ロボット４は、ホールディング・ボディ１８の残りの移動距離に沿って、成形される部分２８の表面３０まで、より緩慢に移動されることができる。この目的は、成形される部分２８の表面３０に、動かないホールディング・ボディ１８をソフトに接触させることができるためである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】出発位置にある成形用プランジャを有する本発明に係わるツール装置の略図を示す。
【図２】最終位置にある成形用プランジャを有する、図１のツール装置を示す。
【図３】移動可能な測定スリーブを有する、図１および２に示したツール装置の、その変形例を略示する。成形用プランジャは出発位置にある。
【図４】最終位置にある成形用プランジャを有する、図３のツール装置を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2008508127.tif 000007
2008508127.tif 000008
2008508127.tif 000009
2008508127.tif 000010