JP2014501617A - 静的な薄板保持部を備える絞りプレス - Google Patents
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Abstract
本発明による絞りプレス(10)は、プレスフレーム(11)に支持される静止した薄板ホルダ(35)を有している。薄板ホルダ(35)には、雌型(18)を備えるプランジャ(15)が付属し、プランジャ(15)は、ブロック位置を有するプランジャ駆動装置を介して運動する。ブロック位置は例えば伝動装置(22)により実現され、ブロック位置では伝動装置出力部から駆動をするサーボモータ(23)及び/又は(24)へ運動が伝達されない。例えばこのことは偏心伝動装置(25,26)によりこれが伸長姿勢をとったときに実現される。本来の絞りストロークを実行するため、雄型(34)は垂直に移動可能に支承される。付属の走行テーブル(32)がプレステーブル(31)によりテーブル駆動装置(36)を通じて上昇又は下降する。テーブル駆動装置(36)としては同じく直線的でない伝動装置を備え、例えば偏心伝動装置を備えるサーボモータ駆動装置が好ましい。
Description
本発明は、特にボディ構成部品を製作するためのプレスライン、プレス系統、ハイブリッドプレス設備、またはトランスファプレスに組み込むのに適した絞りプレスに関する。
ボディ部品、またはその他の広い面積で立体的に成形される薄板部品の製作では、第1のプレス段は多くの場合、それまで平坦だった薄板に立体的な形を与える絞りプレスである。このことは、薄板の縁部をクランプしながら固定し、ないしは管理下で薄板中心部に向かって摺動させることができ、その間に薄板ホルダで囲まれている薄板の部分が雌型と雄型の間で所望の立体的な形を与えられる、絞り金型の中で行われる。現在、雄型がプレステーブルの上で静止したまま支持され、これに対応する雌型が垂直方向へ上下運動可能なプランジャに保持された絞りプレスが確立されている。薄板ホルダがプランジャを取り囲み、絞りクッションの力に抗して、絞りプロセス中に雌型の縁部から下方に向かって押圧される。このような基本構造では、凸面状に湾曲する薄板側が薄板部品の上側で生じることになり、それは後続するプレス段にとっても望ましい。後続するプレス段では特に打抜きプロセスが実行され、ボディ部品の場合には、発生する打抜きばりが中空側に、すなわち凹面状に湾曲している薄板部品の側に位置していることが通常は必要である。個々のプレス段の間に反転ステーション等を設けないほうがよいので、ここで説明している設計形態が標準型として確立されている。したがって、たとえば特許文献1から知られているような、下側に位置する雌型と上側に位置する雄型(ならびに上側に位置する薄板ホルダ)とを備える設計形態は、稀にしか適用されることがない。
上側に位置する雌型と、下側に位置して静止するように支持される雄型とを有する、冒頭に述べた種類のプレスは、たとえば特許文献2から公知である。このコンセプトでは、絞りクッションのところで大きなエネルギー量が体現されて大半が破棄され、このエネルギー量は、プランジャが絞りプロセスのときに薄板ホルダを抑え付けることによって、プランジャにより印加されなくてはならないことが認識されていたので、同文献は、絞りクッションのところで行われる仕事ないしエネルギーの回収を提案しており、これは薄板ホルダの力が、サーボモータと摩擦の少ないスピンドルねじ伝動装置とを介して印加されることによって行われる。サーボモータに到達したエネルギーは、これらのモータが発電機動作で作動することによって、再供給することができる。
エネルギー回収にあたっては、エネルギー損失を避けることができない。
したがって本発明の課題は、引き続き後続するプレス段で希望される構成部品の向きを提供しながら、エネルギーコストの少ない深絞り構成部品を製作することができるプレス設計および成形方法を提供することにある。
この課題は、請求項1に記載の絞りプレスないし請求項14に記載の方法によって解決される。
本発明による絞りプレスは、雌型を収容するためのプランジャと、雄型を収容するための駆動されるテーブルとを有している。それによってプランジャとテーブルは互いに近づくように、および互いに離れるように管理下で移動可能である。換言すると絞りプレスは、絞りプロセスを共同で実行する、1本の線上で相互に移動可能な2つの機械要素を有しており、すなわちプランジャとプレステーブルを有している。このときプランジャには、金型の開閉および工作物の絞り縁部のクランプ固定という削減された役割だけが課せられる。プランジャが静止したままで、かつ薄板ホルダが静止したままで、雄型の運動によってプレステーブルが絞りストロークを生じさせる。
プランジャ駆動装置は、プランジャに作用する力が、たとえばサーボモータのような本来の駆動源が完全にではないとしても少なくともほぼ迂回されてプレスフレームへと導入されるブロック位置を有しているのが好ましい。このようなブロック位置は、たとえば偏心伝動装置、トグル伝動装置、またはこれに類似する伝動装置によって、そのつど伸長姿勢のときにもたらされる。偏心伝送装置の場合、伸長姿勢とは、偏心器のレバーアーム(偏心器の回転中心と偏心器の中心点を結んだ線)が、これに接合されたコンロッドと一直線上に並ぶ姿勢である。
テーブル駆動装置は、特にプランジャ駆動装置がブロック位置またはその他の静止位置にある間に、薄板部品の成形のために必要な雄型ストロークを生じさせる。雌型は絞りプロセスの間は静止しており、特に、同じく静止している薄板ホルダに対して薄板保持力を印加する。このように薄板保持力は、プランジャの側およびこれに支持される雌型の側からだけでなく、薄板ホルダの側からもプレスフレームへと導入され、駆動装置によって印加される必要がないのが好ましい。
このことは、プランジャを駆動するためにもテーブルを駆動するためにも、必要な出力を大幅に削減する。プランジャの運動のために必要な出力はわずかである。プランジャおよび雌型の動的な加速と制動のために必要な出力を別にすれば、プランジャ駆動装置からは、絞りストロークの開始前に薄板の上へ雌型が載ってから、薄板保持力が1回印加されるだけでよい。その後、薄板保持力はプレスフレームによって静的に保持される。別案として、短ストロークの薄板ホルダ駆動装置によって薄板保持力を印加することもできる。薄板ホルダ駆動装置もブロック位置を有することができ、たとえば、雌型の縁部に対して薄板ホルダをクランプし、このクランプ力をそのままプレスフレームへ導入する短ストロークの偏心駆動装置として、またはカム駆動装置として構成されていてよい。その場合にブロック位置に到達されるのは、偏心駆動装置が伸長姿勢になったとき、またはカム駆動装置が最大の半径のカム区域にきたときである。駆動をするサーボモータの運動は、ここでは薄板ホルダ運動を引き起こすことがなく、もしくは、無視できるほど最低限の薄板ホルダ運動しか引き起こすことがない。
テーブルを駆動するのに、薄板に対する変形作業を行うだけでよい。
提案されるプレス設計は、プランジャ駆動装置とテーブル駆動装置とで印加されるべき出力を、およびこれらの駆動装置の間での出力のやり取りを、最低限に抑える。その意味でこのプレスは、プランジャ駆動装置と絞りクッションとの間で集中的なエネルギーのやり取りが行われるプレスと比較すると、出力は同じままで、小型の駆動装置で間に合わせることができる。
さらに提案されるプレス設計では、普通であれば必要となるたとえば1300mmのストローク全体が2つのストロークに分割され、すなわち、プランジャのストロークとテーブルのストロークに分割される。プランジャのストロークは、特に金型の開閉に利用されるのに対して、テーブルのストロークは雄型の移動のため、すなわち本来の絞りプロセスの実行のために利用される。プランジャのストロークはたとえば1000mmだけであってよく、テーブルのストロークはたとえば300mmまたは400mmだけであってよい。この理由からも、プランジャ駆動装置を従来の駆動装置より小型で済ませることができる。
提案されるプレス設計は、静止している雄型と、絞りプレス中に下方に向かって動く薄板ホルダとによる動作のためにそれ自体設けられた、既存の金型セットの継続使用を可能にする。従来式のトランスファ装置も、さほどの適合化をすることなく、引き続き使用することができる。本発明による絞りプレスでは、直線運動をするテーブルは一群の貫通部を有することができ、これらを貫いて支持部材が延びている。たとえば、真っすぐなスラストボルトの形態のこのような支持部材がこれらの貫通部を通って延びており、薄板ホルダを受け台で支持する。受け台は、プレスフレームに関して定置に配置されているのが好ましい。このことは、薄板ホルダの位置がプレスフレームに関して定置に設定され、または、場合により調整装置を介して定置に設定されることを意味している。薄板ホルダの上に載った薄板が雌型により薄板ホルダに対してクランプされ、次いでプランジャ駆動装置がブロック位置にくると(すなわち、たとえばその伝動装置が伸長姿勢になると)、薄板保持力はプレスフレームの弾性作用によって規定される。この弾性作用は、数ミリメートルから数十mmの範囲内であってよい。プレスフレームで弾性的に蓄えられるエネルギーは、プランジャの戻りストロークのときに、プランジャ駆動装置へと戻るように伝達することができ、このことは、絞りプレスの総エネルギー消費量をいっそう引き下げる。
受け台をプレスフレームで、たとえばばねパッケージを介して、弾性的に支持することも可能である。さらに、受け台に油圧式または機械式の性質のアクチュエータを付属させることが可能である。たとえばアクチュエータは、上で説明したように、短ストロークのトグル伝動装置あるいは偏心伝動装置などであってよい。調節ストロークは、典型的には多くとも数十mmである。このような設計は、特に、プランジャ駆動装置がわずかな力だけでブロック位置へ移動し、そこで係止することができる場合に好ましい。この場合、薄板保持力はプランジャのブロック後に、短ストロークの薄板ホルダ駆動装置によって印加される。薄板ホルダ駆動装置の調節ストロークは、少なくとも、全体として発生するプレスフレームの弾性作用と同じ程度の大きさであるのが好ましい。
プランジャ駆動装置とテーブル駆動装置は互いに関わりなく、いずれもサーボモータ駆動装置であるのが好ましい。サーボモータは、少なくとも1つの静止位置を有する伝動装置を介して、プランジャないしテーブルに作用するのが好ましい。静止位置とは、サーボモータとプランジャないしテーブルとの間での減速が少なくとも1つの点で非常に大きくなる、ないしは無限大になる位置である。このことは、関与する各部材が伸長姿勢になっている偏心伝動装置についてもトグル伝動装置についても該当する。複数の伸長姿勢を有する多部分からなる伝動装置を使用できるのが好ましい。
プランジャ駆動装置のサーボモータは反転動作で作動するのが好ましく、プランジャの下死点の近傍で停止し、それによって偏心器とコンロッドを伸長姿勢にする。薄板部品の成形後にプランジャを再び下死点から離れるように反対方向へ移動させるために、すなわち金型を開くために、希望される場合には、プランジャが希望されるストロークを行うまで、サーボモータを反対方向へ回転させることができる。偏心器により通過される回転角は、180°度より小さな値、または好ましくは90°度より小さな値に制限することができる。同様のことはテーブル駆動装置についても当てはまり、この場合には60°度より小さな値に制限することさえ可能である。
本発明の好ましい実施形態のその他の詳細は、特許請求の範囲、図面、またはその説明から明らかとなる。図面は次のものを示している:
図1には、たとえばボディ部品のような大型の薄板部品を製作するのに利用できる絞りプレス10が図示されている。絞りプレス10にはプレスフレーム11が属しており、プレスフレームは、少なくとも1つの、好ましくは複数の、好ましくは垂直方向を向くコラム12と、コラム12により支持されるヘッド13と、それぞれのコラム12の下側または間に配置された台座14とを有している。ヘッド13、コラム12、および台座14が閉じたフレームを形成する。このフレームの中で、プランジャ15がたとえば垂直の運動方向16へ移動可能なように支承されている。プランジャ15を支承する役目をするのは、たとえばコラム12に設けられたリニアガイド17である。
プランジャ15は、雌型18として構成された上側の金型部分を収容する役目を果たす。この金型は図1には断面で示されており、絞りプロセス中に工作物の縁部をクランプして保持する役目をする縁部19を有している。工作物は、薄板20すなわち当初は平坦な板によって形成される。縁部19は、工作物が中で変形されるべき金型キャビティ21を取り囲んでいる。
プランジャ15を駆動する役目をするのは、1つまたは複数の伝動装置25,26を介してプランジャ15と連結された1つまたは複数のサーボモータ23,24を含むプランジャ駆動装置22である。両方の伝動装置25,26は、本実施例では互いに鏡像対称であり、それぞれ偏心伝動装置として構成されている。これらは、コンロッド29,30を介してプランジャ15と連結された偏心器27,28をそれぞれ含んでいる。
さらに絞りプレス10は、走行テーブル32が上に配置されていてよいプレステーブル31を有している。走行テーブル32は、周知の通り、金型を取り替えるために利用される。走行テーブル32は、金型支持体33と、その上に配置された雄型34と、薄板ホルダ35とが属する下側の金型部分を担持する。雄型34は、その上側輪郭がキャビティ31に対応する凸面状の鋳型であり、多くのケースで直方体の環をなす薄板ホルダ35に取り囲まれており、薄板ホルダ35と雄型34は運動方向16に関して相互に移動可能である。
雄型34、金型支持体33、走行テーブル32、およびプレステーブル31からなるユニットは、運動方向16(相応の矢印参照)でプランジャ15に向かう方向へ、およびこれから離れる方向へ移動可能であるテーブル駆動装置36の上に載っている。プレステーブル31ないしそのテーブル駆動装置36は、プレスフレームの中でコラム12および/または台座14に沿って、案内装置37により運動方向へ直線的に移動可能である。テーブル駆動装置36には、すでに述べた伝動装置25,26と同じくそれぞれブロック位置を有する1つまたは複数の伝動装置38,39が属している。これらの伝動装置は、たとえばプレステーブル31を1つまたは複数のサーボモータ40,41と駆動接続する偏心伝動装置として構成されている。伝動装置38,39は、コンロッド44,45を介してプレステーブル31と連結された偏心器42,43をそれぞれ含んでいる。
薄板ホルダ35は、たとえばスラストボルト46の形態の適当な支持部材を介して、受け台47の上に支持されている。受け台47は、もっとも単純なケースでは、台座14に対して定置に配置されていてよい。別案として受け台は、たとえば運動方向16に関して受け台47の位置を調節することができる調節器具48と結合されていてよい。このことは通常、荷重のない状態のときに行われる。しかしながら調節器具48は、たとえば薄板ホルダ35およびこれに伴って工作物の絞り縁部に作用する力を的確に調節または制御するために、受け台47を荷重のもとで位置調節できるように構成されていてもよい。調節器具48は、油圧シリンダ、トグル調節器具、昇降スピンドル調節器具などの形態で構成されていてよい。受け台47とテーブル駆動装置36の間には、運動方向16を向くリニアガイド49が設けられていてよい。
以上に説明した絞りプレス10は次のように作動する。
まず最初、絞りプレス1は開放位置にある。そのためにプランジャ15が、偏心器27,28の相応の回転により、上側の位置へと移動する。プレステーブル31は、偏心器42,43の相応の回転により、下側の位置へと移動する。このように、雄型34は薄板ホルダ35から突き出しておらず、もしくはわずかに突き出している。実質的に平坦な薄板を、薄板ホルダ35の上に置くことができる。
たとえばフィーダ、吸着スパイダ、またはその他のグリッパなどの、ここには詳しくは図示しない相応の工作物搬送手段が、金型キャビティから外に移動すると、ただちに金型を閉じることができる。そのために絞りプレス10は、図2に示す位置へと移行する。そのために、ここには詳しくは図示しないサーボモータ23,24が、プランジャ15が下死点に達するまで偏心器27,28を回転させる。下死点に達する直前に、雌型18の縁部19が薄板20の縁部の上に載り、これを薄板ホルダ35に対してプレスし始める。薄板ホルダ35は、支持部材46を介して、撓曲しないように受け台47に載っており、それによってプレスフレームが運動方向16に応力をかけられる。そのばね定数が、薄板ホルダ35の調整された位置との関連で、薄板20の縁部に作用するクランプ力を非常に厳密に規定する。プランジャ15の下死点およびこれに伴って雌型18のクランプ位置に達すると、サーボモータ23,24は完全に、または少なくともほぼ無荷重になる。薄板保持力は、伸長姿勢になっている伝動装置25および26のコンロッド偏心器構造を介して、ヘッド13に支持される。薄板20の縁部に作用する保持力を維持するために、エネルギーは消費されない。そのために、プランジャ駆動装置と何らかの絞りクッションとの間でエネルギーのやり取りも行われない。
そして、この状態を出発点として本来の絞りプロセスが開始され、その終了が図3に示されている。絞りプロセスを実行するために、サーボモータ40,41が制御され、それにより偏心器42,43がコンロッド44,45とともに伸長姿勢になり、そのようにしてテーブル駆動装置36の上死点に到達する。このとき雄型34は完全に上方に向かって、雌型18の中へ入り込んでいる。伸長姿勢に接近していくとき、サーボモータ41,42とプレステーブル31の間の減速は無限大へと近づき、それにより、雄型34は非常に高い圧力を工作物に印加することができる。
その後、雌型18と雄型34とで構成される金型が再び開かれ、これは、薄板ホルダ35が引き続き静止したままで、プランジャ15が上方に向かって移動するとともにプレステーブル31が下方に向かって移動することによって行われる。図4は、すでに上側の位置にあるプランジャ15を示しており、それに対して雄型34はまだ作業位置にある。雄型はこれから偏心器42,43の相応の回転によって下方に向かって移動し、その後は薄板ホルダ35の上に載っているだけになり、たとえば吸着スパイダ等のような工作物搬送装置によって、絞りプレス10から外に運び出すことができる。
以上に説明した絞りプレス10は、絞りクッションが下側に配置されたプレスでこれまで使用されていた絞り金型を継続使用するのに適した設計を提供する。そのために、プレステーブル31は一群50の開口部51,52,53を有しており、支持部材46をこれらの開口部へ選択的に差し込むことができる。その意味で、薄板ホルダ35がさまざまな間隔で張り渡される、さまざまなサイズの金型を使用することができる。その意味で、幾何学的に可変の力導入が薄板ホルダ35について得られる。さらにこのことは、金型設計にあたってのいっそう高い自由度ないし利便性を提供する。
提案されるプレス設計では、基本原理を維持したうえで数多くの変形が可能である。たとえば、サーボモータ23,24が台座14に配置されていれば、プランジャ15を伝動装置25,26で引っ張るように動かすことができる。
さらにプレステーブル31の駆動は、本実施形態およびその他すべての実施形態において、単一のサーボモータ40によって惹起することができ、これは、偏心器42,43の歯車が相互に噛み合っている場合、または、偏心器42,43がその他の仕方で適当な伝動装置手段により相互に連結されている場合である。さらに、偏心器42,43をセグメント歯車に縮小することができ、それにより、噛み合いを円周の一部だけに制限することができる。コスト削減のために、このような方策を偏心器27,28ないしその歯車でも適用することができる。
さらに図6は、選択的にプランジャ駆動装置22としてもテーブル駆動装置36としても適用することができる駆動装置を示している。この駆動装置も、そのリンクアーム54,55が伸長姿勢になったときに、静止位置を有している。この伸長姿勢のとき、駆動をするサーボモータ23,24(または相応に40,41)の回転は、接続されている部材の、たとえばプランジャ15の直線位置調節を引き起こさず、もしくはごくわずかしか引き起こさない。これに対して作用する力は、リンクアーム54,55により直線経路でプレスフレーム11に支持され、サーボモータに負荷をかけることがない。
図7に示す絞りプレス10のさらに別の実施態様では、薄板ホルダ35を上側のプランジャ15に対してクランプする役目を果たすクランプ装置60が存在している。クランプ装置60は、特に環状の薄板ホルダ35に沿って配分された複数のクランプユニットを含んでいる。
クランプユニット60には、プランジャ15に保持され、薄板ホルダ35に近づくように、およびこれから離れるように、少なくともわずかに移動可能なように支承されたクランプボルト61の形態の引張部材が属している。クランプボルト61により最低限通過されるべき運動ストロークは、プランジャ15が薄板20の上に載った後でこれをクランプ固定するのに必要なストロークに相当している。個別ケースでは、このストロークは非常にわずかであってよく、数ミリメートルまたはミリメートルの数分の1である。しかしながら、このストロークはこれよりもはるかに大きいのが好ましく、すなわち、クランプボルト61を実質的に全面的にプランジャ15の中に引き込める程度の大きさである。
クランプボルト61には、ここでは一例として油圧式の駆動装置の形態で構成された力生成装置62が付属している。これは、ピストン66により互いに隔てられた2つの作業室64,65を備える油圧シリンダ63によって構成されている。クランプボルト61は、この例ではピストン66のピストンロッドを形成する。ピストンロッドは、封止されながら油圧シリンダ63から導出されている。
クランプボルト61はその下側端部にロック手段67を有しており、たとえば、環状溝として構成されたロック溝68の形態の切欠きを有している。ロック溝68は、力生成装置62のほうを向く側ではテーパ状の側面で区切られるともに、これと向かい合う側では平坦な側面で区切られるのが好ましい。
さらにクランプユニット60には、少なくとも1つの、好ましくは複数の、半径方向へ移動可能のロックバー70,71を有する、クランプボルト61に付属するロック装置69が属している。これらのロックバーは、たとえばクランプボルト61を収容する穴73と同軸に環状室に配置された環状ピストンの形態の、油圧式またはその他の方式のアクチュエータ72によって操作される。このアクチュエータは楔形伝動装置を介してロックバー35,36を操作し、そのようにして、ロックバー35,36を的確に半径方向で位置調節することができる。
クランプボルト61は、金型を開閉するときに穴73に入り、これから出ることができる。
あるいはクランプボルトは、常に穴73の中に入っており、これから外に出ることがない程度の長さを有することもできる。長いボルトをもつクランプユニットと、短いボルトをもつクランプユニットを複合して設けることもでき、この場合、穴73から外に出る短いクランプボルト61をもつクランプユニットは、そうしないと工作物を搬送するのに邪魔になるところに配置される。
ロックされた状態のとき、ロック装置69は、プランジャのクランプボルト61との摩擦接合式および/または形状接合式の結合を生じさせる。たとえばロックバー69,70は、対応するクランプボルト61にあるロック溝68に係合する。そして力生成装置62を通じて、薄板ホルダ35とプランジャ15の間の薄板保持力をエネルギー節約的に調整することができる。
強度の高い薄板の場合に、薄板20のエネルギー節約的なクランプを実現し、意図しない亀裂を生じるのを回避するために、縁部19のほうを向く、薄板20との当接が想定される薄板ホルダクランプ面74は、平坦に構成されている(図8)。すなわち薄板ホルダクランプ面74は、薄板20がクランプされたときに相応の局所的な形状を生じさせることになる突起や凹部を有しておらず、特にクランプ帯状部を有していない。薄板ホルダクランプ面74に立てた面法線Nは、どの個所でも薄板20の対応する面に対して、および縁部19の面に対して垂直に向く。
図9に示す絞りプレス10の実施例では、プランジャ駆動装置22はトグル装置により構成されている。トグル伝動装置またはトグル機構のレバー75のうちの少なくとも1つに、位置センサ76が付属していてよい。位置センサ76を通じて、レバー75が属しているトグル構造が、図9に示す伸長姿勢およびこれに伴ってブロック位置をとっているかどうかが検出される。位置センサ76は制御ユニット77と接続されており、これに位置センサ信号Sを伝送する。
位置センサ76は、同時に、レバー75に対するストッパおよび/または緩衝部材としての役目も果たすことができ、または、ストッパ76aおよび/または緩衝部材76aを有することができる。それにより、ブロック位置を正確に設定することができる。
プランジャ駆動装置22は、この実施形態では往復動作で作動するのが好ましく、プランジャ駆動装置22の1つまたは複数のサーボモータは、プランジャ15の上側および下側の最終位置で回転方向を反転させる。
図9に示す実施例の変形例として、プランジャ駆動装置22は偏心駆動装置として製作されていてもよいであろう。その様子は前述の実施例で示したとおりである。
雌型18には任意選択で、引張応力信号Zを生成して制御ユニット77に伝送する透過性センサ78が付属していてよい。引張応力信号Zは、成形のときに薄板20に作用する引張応力を表している。そのために透過性センサ78は、引張応力に基づいて変化する薄板20の透過性を検出する。引張応力信号Zは、薄板ホルダ35の薄板保持力を最適化するために、および/または雄型34と薄板20の間の成形力を最適化するために利用することができる。
図9の実施例では、テーブル駆動装置36は1つまたは複数のスピンドル駆動装置79で構成されている。各々のスピンドル駆動装置79は、スピンドル80と、スピンドルナット81と、一例としてスピンドルナット81を駆動する電動モータ82とを有している。その変形例として、電動モータ82がスピンドル80を駆動することもできるであろう。図9の模式的な図面とは異なり、電動モータ82は、駆動される構成部品すなわちスピンドル80またはスピンドルナット81を同軸に取り囲む、ロータが内部に位置する中空シャフトモータとして施工されているのが好ましい。このようなスピンドルモータ79は、たとえば薄板ホルダ35の薄板保持力を調整するための調節器具48として設けられていてもよい。
スピンドル駆動装置79、ないしスピンドル駆動装置79の電動モータ82は、制御ユニット77により制御される。
スピンドルナット81とスピンドル80の間の伝達比は、特に調節器具の場合、スピンドル伝動装置でセルフロックが生じるように選択することができる。この場合、付属の電動モータ82は、薄板保持力を変更または再調節しなければならないときに作動するだけでよい。調整された薄板保持力を維持するために、電動モータに通電しなくてもよい。
制御ユニット77はプランジャ駆動装置22も制御し、および、ここに示す実施例ではブロック装置83も制御する。ブロック装置83は、プレスフレーム11と、たとえばヘッド13と、プランジャ15との間に配置されている。プランジャ駆動装置22が正確にブロック位置にあるか否かに関わりなく、ブロック装置83を通じて、プランジャ15とプレスフレーム11との間で堅固な結合を成立させることができる。このような堅固な連結は、薄板ホルダ35または雄型34によってプランジャ15に作用する力に基づく運動方向16へのプランジャ15の運動を防止する。
制御ユニット77を通じて、連結位置K(図9の実線)と解放位置F(図9の点線)の間でブロック装置83を切り換えることができる。そのためにブロック装置83は、連結位置Kのときにプランジャ15の対応部材85と協働作用する、運動方向16に対して横向きにスライド可能なブロック部材84を有している。連結位置Kにあるとき、ブロック部材84はそれぞれ付属の対応部材85と運動方向16で一直線上に並び、対応する端面86で相互に当接する。したがって対応部材85とブロック部材84を通じて、プランジャ15はプレスフレーム11およびたとえばヘッド13に支持される。このように連結位置Kでは、薄板20の成形プロセス中に、プランジャ15とプレスフレーム11の間で非常に堅固な連結が保証される。プランジャ駆動装置22を通じて対応保持力を生成しなくてよく、このことは、絞りプレス10のエネルギー効率を向上させる。
解放位置Fのとき、ブロック部材84は運動方向16に対して横向きに、対応部材85に対してオフセットされており、それにより、プランジャ駆動装置22によりプランジャ15を下側の最終位置から運動方向16で上方に向かって動かすことができる。
連結位置Kと解放位置Fの間でブロック部材84を動かすために、ブロック装置83は、制御ユニット77により制御されるリニアドライブ87を有している。リニアドライブ87としては、たとえば電動モータにより制御されるスピンドル駆動装置を用いることができる。これ以外のリニアドライブを使用することもできる。
図9の図面の変形例として、スライド可能なブロック部材84がプランジャ15に配置されていてもよい。その場合、対応部材85はプレスフレーム11に配置され、好ましくはヘッド13に配置される。
以上に説明した実施形態において、薄板ホルダ35をプレスフレーム11に固定的に取り付けることも可能である。そして調節器具48は、薄板をクランプ固定するために薄板ホルダ35と協働作用し、調節器具48によって運動方向16で移動可能である、プランジャ15に存在する縁部に付属していてよい。
本発明による絞りプレス10は、静止した薄板ホルダ35を支持するための受け台47を有しており、薄板ホルダは金型の一部であり、受け台47を介してプレスフレーム11に支持することができる。薄板ホルダ35には、雌型18を備えるプランジャ15が付属しており、プランジャ15は、ブロック位置をもつプランジャ駆動装置を通じて運動する。ブロック位置はたとえば伝動装置22によって実現され、ブロック位置では、伝動装置の出力部から、駆動をするサーボモータ23および/または24へ運動が伝わらない。たとえばこのことは、偏心伝動装置25,26によって、これが伸長姿勢になったときに実現することができる。本来の絞りストロークを実行するために、雄型34は垂直方向へ移動可能なように支承されている。付属の走行テーブル32が、プレステーブル31によりテーブル駆動装置36を通じて上昇または下降する。テーブル駆動装置36としては、同じく直線的でない伝動装置を備える、たとえば偏心伝動装置を備える、サーボモータ駆動装置が用いられるのが好ましい。
10 絞りプレス
11 プレスフレーム
12 コラム
13 ヘッド
14 台座
15 プランジャ
16 運動方向
17 リニアガイド
18 雌型
19 縁部
20 薄板
21 キャビティ
22 プランジャ駆動装置
23,24 サーボモータ
25,26 伝動装置
27,28 偏心器
29,30 コンロッド
31 プレステーブル
32 走行テーブル
33 金型底面プレート
34 雄型
35 薄板ホルダ
36 テーブル駆動装置
37 リニアガイド
38,39 伝動装置
40,41 サーボモータ
42,43 偏心器
44,45 コンロッド
46 支持部材
47 受け台
48 調節器具
49 リニアガイド
50 群
51,52,53 開口部
54,55 リンクアーム
60 クランプ装置
61 クランプボルト
62 力生成装置
63 油圧シリンダ
64,65 作業室
66 ピストン
67 ロック手段
68 ロック溝
70,71 ロックバー
72 アクチュエータ
73 穴
74 薄板ホルダクランプ面
75 レバー
76 位置センサ
76a ストッパおよび/または緩衝部材
77 制御ユニット
78 透過性センサ
79 スピンドル駆動装置
80 スピンドル
81 スピンドルナット
82 電動モータ
83 ブロック装置
84 ブロック部材
85 対応部材
86 端面
F 解放位置
K 連結位置
N 面法線
S 位置センサ信号
Z 引張応力信号
11 プレスフレーム
12 コラム
13 ヘッド
14 台座
15 プランジャ
16 運動方向
17 リニアガイド
18 雌型
19 縁部
20 薄板
21 キャビティ
22 プランジャ駆動装置
23,24 サーボモータ
25,26 伝動装置
27,28 偏心器
29,30 コンロッド
31 プレステーブル
32 走行テーブル
33 金型底面プレート
34 雄型
35 薄板ホルダ
36 テーブル駆動装置
37 リニアガイド
38,39 伝動装置
40,41 サーボモータ
42,43 偏心器
44,45 コンロッド
46 支持部材
47 受け台
48 調節器具
49 リニアガイド
50 群
51,52,53 開口部
54,55 リンクアーム
60 クランプ装置
61 クランプボルト
62 力生成装置
63 油圧シリンダ
64,65 作業室
66 ピストン
67 ロック手段
68 ロック溝
70,71 ロックバー
72 アクチュエータ
73 穴
74 薄板ホルダクランプ面
75 レバー
76 位置センサ
76a ストッパおよび/または緩衝部材
77 制御ユニット
78 透過性センサ
79 スピンドル駆動装置
80 スピンドル
81 スピンドルナット
82 電動モータ
83 ブロック装置
84 ブロック部材
85 対応部材
86 端面
F 解放位置
K 連結位置
N 面法線
S 位置センサ信号
Z 引張応力信号
Claims (20)
- 絞りプレス(10)であって、
プレスフレーム(11)と、
前記プレスフレーム(11)でプランジャ駆動装置(22)により位置調節方向(16)へ位置調節可能なように支承されたプランジャ(15)と、
テーブル(31)と前記プランジャ(15)の間に配置され、これから独立して受け台(47)に支持される薄板ホルダ(35)と、
前記テーブル(31)を前記位置調節方向(16)に移動させるためにこれと連結されたテーブル駆動装置(36)とを有する絞りプレス。 - 絞りプレス(10)であって、
プレスフレーム(11)と、
前記プレスフレーム(11)でプランジャ駆動装置(22)により位置調節方向(16)へ位置調節可能なように支承されたプランジャ(15)と、
薄板ホルダ(35)を支持するためにセットアップされた受け台(47)と、
前記テーブル(31)を前記位置調節方向(16)に移動させるためにこれと連結されたテーブル駆動装置(36)とを有している絞りプレス。 - 前記プランジャ駆動装置(22)はブロック位置を有していることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記プランジャ(15)に雌型(18)が保持されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記テーブル(31)に雄型(34)が保持されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記テーブル(31)は一群(50)の貫通部(51,52,53)を有しており、少なくともいくつかの前記貫通部(51)を通って延びる支持部材(46)が設けられており、該支持部材を介して前記薄板ホルダ(35)が前記受け台(47)に支持されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記受け台(47)は前記プレスフレーム(11)に定置に配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記受け台(47)と前記プランジャ(15)は相互に対して弾性作用を有するように配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記受け台(47)には薄板保持力を調節するためのアクチュエータ(48)が付属していることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記アクチュエータ(48)は少なくとも1つのスピンドル駆動装置(79)を有していることを特徴とする、請求項9に記載の絞りプレス。
- 前記プランジャ駆動装置(22)および/または前記テーブル駆動装置(36)は少なくとも1つの静止位置を有する伝動装置(25,38)を有しており、前記静止位置ではその伝動装置出力部から伝動装置入力部に接続されたサーボモータ(23,24,40,41)への運動伝達が行われないことを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記伝動装置(25,38)は偏心伝動装置であることを特徴とする、請求項11に記載の絞りプレス。
- 前記伝動装置(25,38)はトグル伝動装置であることを特徴とする、請求項11に記載の絞りプレス。
- 前記プランジャ駆動装置(22)および/または前記テーブル駆動装置(36)は反転動作で作動する少なくとも1つのサーボモータ(23,24,40,41)または電動モータ(82)をそれぞれ有していることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記テーブル駆動装置(36)は偏心伝動装置を含んでおり、その偏心器(42)はプレスストロークのときに90度よりも小さい回転角を通過することを特徴とする、請求項14に記載の絞りプレス。
- 前記テーブル駆動装置(36)および/または前記プランジャ駆動装置(22)は少なくとも1つのスピンドル駆動装置(79)を有していることを特徴とする、請求項14に記載の絞りプレス。
- 前記テーブル駆動装置(36)および/または前記プランジャ駆動装置(22)および/または前記アクチュエータ(48)は制御装置(77)を通じて別々に制御されることを特徴とする、請求項16および/または請求項10に記載の絞りプレス。
- 解放位置(F)と連結位置(K)の間で切換可能なブロック装置(83)が存在しており、該ブロック装置は連結位置(K)のときに前記プランジャ(15)と前記プレスフレーム(11)との間の堅固な連結を成立させることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 前記プランジャ(15)と前記薄板ホルダ(35)との間で結合を成立させることができるクランプ装置(60)が存在していることを特徴とする、請求項1または2に記載の絞りプレス。
- 薄板部品、特にボディ部品を深絞りする方法であって、雌型(18)を収容するためのプランジャ(15)および雄型を収容するための駆動されるテーブル(31)を有する絞りプレス(10)を備えており、前記プランジャ(15)と前記テーブル(31)はそれにより互いに近づくように、および互いに離れるように管理下で移動可能であり、前記プランジャ(15)には前記金型(1834,35)の開閉および工作物(20)の絞り縁部のクランプ固定という削減された役割だけが課され、前記テーブル(31)は前記雄型(34)の運動によって前記プランジャ(15)を静止させたまま、かつ前記薄板ホルダ(35)を静止させたまま絞りストロークを行う方法。
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