(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板金加工材を上部可動工具部（Ａ）と下部保持部（Ｂ）間で加工する板金加工作業中に、前記下部保持部を支持する弾性部材（Ｄ）によって加工位置にある前記上部可動工具部（Ａ）に板金加工材を保持するようになっており、さらに前記下部保持部（Ｂ）に速度成分を与える複数の連結装置を含む装置において、
前記連結装置（Ｅ）の各々が、筐体（20）と、前記上部可動工具部（Ａ）と前記下部保持部（Ｂ）間に動力を伝達する相互接続及び関節接続連結システムとを含み、このシステムの第１及び第２の連結部（３）（５）の各々は脚部を備え、
前記第１の連結部（３）は前記筐体内に回転可能に設けられ、前記第１の連結部（３）は前記上部可動工具部（Ａ）の動作によって作動され、前記第２の連結部（５）は第３の連結部（10）を介して第１の連結部（３）に連結され、前記第２の連結部（５）は、軸線（６）を中心として回転すると共に下部押棒（２）に係合し、さらに、該下部押棒（２）が弾性部材（Ｄ）を押すことにより、前記上部可動工具部（Ａ）と前記下部保持部（Ｂ）の間で動力が伝達され、
上方の基本位置の静止状態から加工作業の開始位置まで移動した後に前記下部保持部（Ｂ）が実質的に前記上部可動工具部（Ａ）と同じ速度を有すると共に、次の上昇動作では対応する減速度を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記連結装置が、前記上部可動工具部（Ａ）により作動される上部押棒（１）を有し、前記上部押棒（１）は、前記第１の連結部（３）を回転させるよう設けられた停止部を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記連結装置が、第１、第２、第３の連結部（３）（５）（10）を有し、前記第１の連結部（３）は前記第３の連結部（10）に回転可能に接続されており、前記第２の連結部（５）は前記第３の連結部（10）に回転可能に接続され、前記第２の連結部（５）は前記筐体（20）に接続され、前記第２の連結部（５）は、前記下部押棒（２）が第１の連結部（３）の回転によって降下位置と上昇位置の間で移動するように前記下部押棒（２）と作用するよう設けられ、前記下部押棒（２）が前記弾性部材としてのばね部材と係合することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記連結装置（Ｅ）がエネルギ蓄積部材（７）を含み、前記基本位置から前記加工位置まで前記保持部（Ｂ）が移動する際に機械エネルギを蓄積するように設計され、その後前記蓄積エネルギを開放し、それによって前記加工位置から前記基本位置へ、前記下部保持部（Ｂ）を逆に移動することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記連結装置（Ｅ）が、前記第２の連結部と作用するエネルギ蓄積部材（７）を含み、前記エネルギ蓄積部材（７）は、前記筐体内の前記第２の連結部の位置を基本位置に戻すよう設けられることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記エネルギ蓄積部材（７）が、気体ばねを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記連結装置（Ｅ）が、加工作業のために前記基本位置と前記開始位置の間を移動する前記上部可動工具部（Ａ）によって作動するように設けられ、前記上部可動工具部（Ａ）の移動中に、下部保持部を支持する流体式支持ばね又はばね部材が動作しないことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の装置。
【請求項８】
下部保持部（Ｂ）が加工力を伝達するために上部可動工具部（Ａ）に衝突し、加工が完成したときにそこから切り離される板金加工装置において、比較的速い速度を低減するために用いられる装置であって、連結装置を含み、前記連結装置（Ｅ）が、下部保持部（Ｂ）に配置され、前記上部可動工具部（Ａ）によって作動可能な上部押棒（１）を有し、前記上部押棒（１）の停止部（１ａ）が、第１の連結部（３）に配置されるローラ（３ａ）の上で作動するようになっており、前記第１の連結部（３）は、前記連結装置の軸線（４）を中心として回転するように設けられ、前記第１の連結部（３）は第２の連結部（５）の一端に第３の連結部（10）を介して連結され、
前記第２の連結部（５）は、軸線（６）を中心として回転し、エネルギ蓄積部材（７）のピストンロッド（７a）と作用することを特徴とする装置。
【請求項９】
前記連結装置（Ｅ）がエネルギ蓄積部材（７）を含み、前記基本位置から前記加工位置まで前記保持部（Ｂ）が移動する際に機械エネルギを蓄積するように設計され、その後前記蓄積エネルギを開放し、それによって前記加工位置から前記基本位置へ、前記下部保持部（Ｂ）を逆に移動することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記連結装置（Ｅ）が、前記第２の連結部と作用するエネルギ蓄積部材（７）を含み、前記エネルギ蓄積部材（７）は、前記筐体内の前記第２の連結部の位置を基本位置に戻すよう設けられることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記エネルギ蓄積部材（７）が、気体ばねを含むことを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の装置。
【請求項１２】
下部押棒（２）とローラ装置（９）を含み、前記ローラ装置（９）は、前記下部押棒が降下位置と上昇位置の間で移動可能なように前記第２の連結部（５）と係合することを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板金工具における装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板金形成作業では、プレスに装着される成形材保持部と工具部とを使用することが知られている。その工具部の一部はプレスの滑動に追従し、他の部分はプレスサイクルの間静止している。一例を示すと、ばね上に載置されて板金保持力を発揮する板金保持部が使用されるものがある。また、可動工具部の他の例としては、シャットルとパンチがある。上記ばねを使用する場合、少なくとも３個のばねが設けられ、そのばねは、上部工具部が保持部と衝突するまでは動かないが、上部工具部が下方に移動すると張力が加わる。固定された板金保持部に直接衝突すると、工具部とプレスの機械部分に大きな力が加わり、不要なノイズ及び振動が発生する。また、上部工具部と板金保持部との間の過度の衝突は、板金成形工程に悪影響を与える。その理由は、形成される板金製作物が上部工具と板金保持部との間に配置されているからであり、また、板金潤滑被膜を破壊する危険性があり、それは、次の工程の板金引抜き加工で不均一な品質を提供する危険性を伴うからである。
【０００３】
プレス工程の後、仕上形成された板金材を備えている保持部は、ばねが延びた位置に復元することによって元の位置に持ってこられる。所定の復元速度がばねから保持部に与えられるので、保持部は、ばねが限界位置に到達しても直ぐに止まらず、重力ｇが速度にブレーキをかけるまで動き続ける危険性がある。保持部と加工材がばねから完全に持ち上がってしまう危険性がある。板金材と保持部のこの「上昇」は、摩耗を引き起こしてノイズを生む。保持部自体が案内部材の外に飛び出す危険性もある。
【０００４】
ＣＮＣ油圧系を使用したり、別個のダンパを使用して板金材及び保持部を上昇させて衝撃応力を低減したりすることによって、前記の問題を解決する試みが従来よりなされてきた。ここで、ＣＮＣ油圧系の欠点は、使用する作動油用の、別個の油圧源と冷却装置が必要であり、ホースを接続する必要があり、エネルギ損失が加速と減速との間で発生し、更に、そのようなシステムが比較的複雑で高価である点である。同様に、別個のダンパを使用して衝突を減衰させると、熱を発生し、また減衰機能が加圧速度に従って変化しないという事実に起因する不利益を有する。既知の減衰装置は、多くの場合温度に敏感で、また機械的影響に敏感である。
【０００５】
加工材保持部の上昇動作を開始するための設計構造が、欧州特許出願公開第１０３４８５８号明細書に記載されている。この設計構造は、プレス工具に組み込むために特殊な構成が必要であるため、この設計構造を既存の工具に改造することができるかどうか疑わしい。
【０００６】
先行技術として、例えば独国特許発明第３６２３１８８号明細書を参照すると、上記設計構造を基礎にして、独立請求項の各々の前段部が述べられている。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０３４８５８号明細書
【特許文献２】独国特許発明第３６２３１８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、導入部で述べた種類の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】
本発明によると、発生するノイズとプレス工具への摩耗に関する上述の不利益は少なくとも低減される。また、本発明の目的は、本発明の方法及び装置において、請求項１の特徴部の各々で述べたように達成される。本発明に従った使用は、請求項８の特徴部で特定する特徴を有する。本発明は、いかなる顕著なエネルギ損失も発生せずに保持部と上部工具部との間で動作を調整し、同時に、板金成形材に対して確実に正確な加工工程を行う。加えて、本発明の方法と装置は、保持部と板金成形材とが互いに外れる危険性なしで、動作速度を増加することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、容易に適用でき、既存の作業工具の保持部に取り付けることができる。すなわち、加速及び減速される工具部において、他の工具部品を分解することなくメンテナンスのために容易に取りはずすことができ、更に、場所をとらず且つメンテナンスも最小でよい。
【００１０】
本発明は、更に機械式連結装置を提供し、実際の加工工程の前に板金材を備えた保持部を制御して加速する間、内蔵気体ばねがプレス滑動部の運動エネルギに比例したエネルギを蓄積することができる。気体ばねは、次の板金加工プロセスの前に、機械式連結装置及び保持部を戻すためにこのエネルギを開放し、運動エネルギはプレス滑動部に戻される。
【００１１】
本発明は、機械式連結装置において、保持部を支持して板金成形材を戻す気体ばねの圧縮が加工段階中に開始するのに先立って、板金成形材を備えた保持部の加速が発生するように配置される装置を提供する。これは、本発明の装置への荷重を自然に低減する。
【００１２】
本発明は、ゆえに、保持部の動作を制御し、この制御は、プレス上部の位置に直接関連しており、それは、その上の荷重にかかわりなく平行移動が保持部に与えられることを意味する。
【００１３】
本発明を、添付図面で示すプレスにおける使用に関し更に詳細に説明する。当該技術に熟練した者は、既に導入部で明示したように、本発明が、例えば押抜き又は切断に関する他の板金加工装置にも適用しうることを理解し、以下の説明は、本発明を適用した一例と考えられなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１で、Ａは可動上部工具部、Ｂは気体ばねＤによって支持された保持部、Ｅは保持部に取り付けられる本発明の４つの移動制御連結装置を示す。
【００１５】
Ｅで示す本発明の装置の実施形態と機能を図２ａ〜図２ｃを参照して説明する。保持部Ｂに接続した筐体２０は、軸線６を中心として回転可能な略Ｌ型連結腕部５を含む。連結腕部５は、気体ばね７のピストンロッド７ａとローラ８を介してかみ合う一方の（短い）脚部５ａと、連結腕部３の１つの脚部３ｂに連結部10を介して連結する他方の（長い）脚部５ｂとを備える。連結腕部３は、軸線４を中心として回転可能であり、筐体２０内で移動可能に支持される上部押棒１に、停止部１ａとローラ３ａを介して動作可能なように連結されている。上部押棒１と同様に筐体２０内で移動可能に支持される下部押棒２は、押棒１と実質的に平行で、連結腕部５の連結腕部５ｂとローラ９を介して動作可能にかみ合っている。
【００１６】
下部押棒２は保持部Ｂのばねによって作動されるようになっており、その変位の間に保持部Ｂは、基準位置から深絞り作業又は他の板金細工作業の開始時に上部工具部Ａが有する速度と略同じ速度に持ってこられなければならない。
【００１７】
上部押棒１は上部工具部Ａによって作動される。そしてその作動中、保持部Ｂへの上部工具部Ａの動作によって連結腕部３及び５は調整され、保持部Ｂが加速される。その加速は、基本位置から深絞り作業の起動まで略一定であり、その後者の瞬間／位置で上部工具部Ａと保持部Ｂが略同じ速度を持つことを意味する。
【００１８】
連結腕部３と５が、あたかも一つのレバー腕部の動作のように、相対的に回転する様子を図２ａ〜図２ｃに示す。また、連結装置Ｅに固定された保持部Ｂに、工具部Ａの速度に対応した所望の最終速度を与えるような所定の比が得られるように、レバー腕部の脚長は可変である。
【００１９】
図３ａは、プレス上部Ａが、保持部Ｂの上方の所定距離にある上述の基本位置を示す。連結装置Ｅの上部押棒１が下降するプレス上部Ａを支えると、保持部Ｂが加速され始め、プレス上部Ａ１の全部の力が保持部Ｂに作用するとき、保持部Ｂの速度がプレス上部Ａ１の速度と略等しくなる。図３ａ〜３ｃに示す位置から、プレス上部Ａ１と保持部Ｂの運動及び気体ばねＤのピストンロッドＤ１の運動が分かる。図２ａに戻ると、この図２ａの位置は基本位置であり、支持体２は連結機構５に固定又は係止されている。上部押棒１が図２ｂに示す位置にくると、押棒１の停止部１ａが、継手４に関節で繋がれた連結機構３のローラ３ａに作用する。押棒１が連続的に下降を続けると、軸線６を中心として連結機構５が回転し、ローラ８を介して気体ばねのピストンが押され、気体ばね７によって上記の連続的下降が一部減衰させられる。ローラ装置９を介して、連結機構部３の上述の一端に近い第２連結機構部５に支持部２が接触しており、保持部Ｂの運動がプレス上部Ａの速度に確実に結合されるようになっている。図２ｃは、保持部Ｂが下降した連結装置Ｅの「最終位置」、すなわち連結装置Ｅの固定位置を示す。ここで連結装置の加速作用は完了し、順備が整った状態である。加工作業が終了すると、連結装置が反対に動作され、気体ばねピストンの限界位置の保持部の上昇運動が完全に自動的に停止され、戻り運動が終了され、支持体２がゆっくりと外方に動かされ、それによって保持部Ｂと一定の接触が維持される。気体ばね７の主な機能は、図３ａに示す連結装置Ｅの連結機構を基本位置に戻すことである。
そして、第１の連結部３は筐体２０内に回転可能に設けられ、第１の連結部３は上部可動工具部Ａの動作によって作動され、第２の連結部５は第１の連結部３に回転可能に連結されると共に下部押棒２に係合し、さらに、該下部押棒２が弾性部材Ｄを押すことにより、上部可動工具部Ａと前記下部保持部Ｂの間で動力が伝達される。
【００２０】
図３ａ〜３ｃは、プレス工程の間の、図２ａ〜図２ｃに示した上部Ａ１と保持部Ｂを押す連結装置Ｅの位置に対応する位置を示す。
【００２１】
図４ａ及び図４ｂは、保持部の加速及び速度を各々示す図である。連結機構３及び連結機構５（図２ａに示す）のレバー腕部の長さと関節の相互の点等を適当に選択して、保持部加速が上部プレス部Ａと一致するより速い速度をなしとげるように設計されることができる。
【００２２】
図５ａ及び図５ｂは、本発明の動作制御配置を使わない場合の、プレス上部の動作と板保持部に及ぼされる力を示す図である。図５ａは、保持部の上昇がプレスサイクルの終わりに起こるのと同時にプレス上部が保持部に接触するとき、重い衝撃が加えられることを明らかに示している。一方、図６ａ及び図６ｂは、付加される衝撃が本発明による方法／配置の使用によって少なくとも低減されることを示す。
【００２３】
本発明は、上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、添付請求項の範囲内で修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】可動プレスの上部、気体ばねで支持される板金成形材保持部、及び当該保持部上に直接設置される本発明の４つの動作制御連結装置の斜視図であって、板金保持部を前もって加速するための待機位置を示す。
【図２ａ】板金保持部と板金成形材の加速において、動作制御連結装置の連続した動作位置を示す。
【図２ｂ】板金保持部と板金成形材の加速において、動作制御連結装置の連続した動作位置を示す。
【図２ｃ】板金保持部と板金成形材の加速において、動作制御連結装置の連続した動作位置を示す。
【図３ａ】図２ａで示した連結装置の各位置に対応したプレス工程での、プレス上部、板金保持部、及び気体ばねの異なる位置を示す。
【図３ｂ】図２ｂで示した連結装置の各位置に対応したプレス工程での、プレス上部、板金保持部、及び気体ばねの異なる位置を示す。
【図３ｃ】図２ｃで示した連結装置の各位置に対応したプレス工程での、プレス上部、板金保持部、及び気体ばねの異なる位置を示す。
【図４ａ】各時間の関数として保持部の加速と速度を夫々示した図である。
【図４ｂ】各時間の関数として保持部の加速と速度を夫々示した図である。
【図５ａ】動作制御装置を使用しない場合の、プレス部の動作と板金保持部上に及ぼされる力を夫々示した図である。
【図５ｂ】動作制御装置を使用しない場合の、プレス部の動作と板金保持部上に及ぼされる力を夫々示した図である。
【図６ａ】本発明の移動制御を使用した場合の、プレス上部と保持部の動作と板金保持部の上で及ぼされる力を示す図５aに対応した図である。
【図６ｂ】本発明の移動制御を使用した場合の、プレス上部と保持部の動作と板金保持部の上で及ぼされる力を示す図５ｂに対応した図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  上部可動工具部
Ｂ  下部保持部
Ｄ  弾性部材
Ｅ  連結装置
１  上部押棒
２  下部押棒
３  第１の連結部
４  軸線
５  第２の連結部
６  第２の継手
７  エネルギ蓄積部材
９  ローラ装置
10  連結部
20  筐体
【図１】
0004320771.tif 000002
【図２ａ】
0004320771.tif 000003
【図２ｂ】
0004320771.tif 000004
【図２ｃ】
0004320771.tif 000005
【図３ａ】
0004320771.tif 000006
【図３ｂ】
0004320771.tif 000007
【図３ｃ】
0004320771.tif 000008
【図４ａ】
0004320771.tif 000009
【図４ｂ】
0004320771.tif 000010
【図５ａ】
0004320771.tif 000011
【図５ｂ】
0004320771.tif 000012
【図６ａ】
0004320771.tif 000013
【図６ｂ】
0004320771.tif 000014