JPH0571328B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転可能で３次元に移動可能な２つ
のかん子が、金属板加工機で加工すべき金属板の
両側縁をつかみ、かつ金属板支持片と共同作用す
る、金属板加工機例えばプレスにより加工すべき
金属板を操作する装置に関する。

従来の技術 金属板の成形は現代の金属板加工機において、
金属板が所定の断面形成のために必要とされる工
程を自動的に通ることによつて、大抵自動的にか
つ予めプログラミングして行なわれる。しかし断
面形成中、すなわち順次に続く曲げ過程の間、金
属板が複数の補助作業員によつて保持されかつ支
えられなければならないことは不利だと感じられ
ている。大抵重くつ大きい金属板であり、これら
の金属板は金属板プレスによつて断面形成され、
この金属板プレスの操作は多大の労務動員を伴
う。

したがつてプレス、特に折曲げプレスの操作装
置が既に提案されており、この操作装置は、とり
わけ重くかつ取り扱いにくい工作物、例えば個々
の作業員が補助手段なしには移動させることがも
はやできないか、あるいはまつたく困難である、
重くかつ大きい金属板を自動的にかつ時間を節約
してすべての必要な位置へもたらすことを可能に
し、これらの位置は例えば種々の折曲げに必要で
ある。このような操作装置は２つの回転可能なか
ん子を持つており、これらのかん子は、金属板の
両側縁をつかみ、かつ金属板支持片と共同作用す
る。金属板かん子は３次元に移動可能に設けられ
ている。この目的のためにかん子往復台が設けら
れ、このかん子往復台があちこちに移動可能に水
平往復台に設けられ、この往復台が別の往復台に
保持され、この別の往復台が水平方向に、しかし
別の水平往復台の移動方向に対して垂直（直角）
に移動可能である。

発明の目的 本発明の目的はこの公知の装置の著しい発展お
よび改良である。

目的を達成するための手段 このため本発明によれば、金属板加工機の正面
に、この正面に対して直角な２つの面内にあつて
それぞれ正面に沿つて水平に移動可能な枠が設け
られ、各枠内に、この枠の面内で水平に移動可能
な垂直案内片が設けられ、この案内片にかん子が
垂直に移動可能に支持され、金属板加工機の正面
に回転装置が設けられ、この回転装置が、加工す
べき金属板を金属板加工機の正面に対して平行な
垂直位置に保持しかつ金属板をこの面内で正面に
対して直角な水平軸線の回りに回転させるための
回転可能な保持機構を持つている。

発明の効果 こうして本発明によれば、金属板加工機の正面
に対して直角な面内にありかつこの正面に沿つて
水平に移動可能な２つの枠と、これらの枠の面内
で水平にそれぞれ移動可能な垂直案内片とが設け
られ、これらの案内片にかん子がそれぞれ垂直移
動可能に支持されていることにより、かん子した
がつてこれらのかん子によりつかまれる金属板
は、所望の３次元的位置をとることができ、さら
に加工機の正面に設けられる回転装置により、正
面に対して直角な軸線の回りの所望の角度位置を
とることもできる。こうして加工機の前の金属板
に、所望の加工に適した無制限な運動自由度が与
えられることになる。

実施例 第１図および第２図において、周知の金属板プ
レスが１で示されており、この金属板プレスによ
つて金属板の加工が行なわれる。金属板プレス１
は上側工具１０２付き押し棒１０１を持つてお
り、この工具が、金属板プレス１の架台１０４に
ある下側工具１０３と共同作用する。加工、例え
ば断面形成は大抵所定のプログラムによつて行な
われ、個々の曲げ段階がコンピユータにより制御
および監視される。プレス１の正面において上下
にそれぞれ主梁２または３が存在し、押し棒１０
１には回転装置１０５が存在する。梁２および３
は水平方向に延びかつ少なくとも正面におけるプ
レスの長さと同じくらい長い。第１図に示されて
いるように、主梁２および３は右側および左側に
おいてプレスの長さよりかなり長い。４および５
でそれぞれコ字状の枠が示されており、各枠は下
側および上側の水平梁６または８と垂直梁７また
は９とから構成されている。こうして第１図にお
いて左側の枠４が両方の水平梁６と垂直梁７とか
ら構成されており、右側にある枠５の両方の水平
梁８と垂直梁９とから構成されている。第２図か
らわかるように、水平梁８が上および下において
上側または下側の主梁２または３の高さの所に配
置されており、枠５全体を梁２および３に沿つて
移動させることができる。さらにこの図からわか
るように、コ字状の枠５が金属板プレス１の正面
において上側および下側の主梁２および３に案内
され、下側の梁８の正面とは反対側の端部がロー
ラ１０６′を介して底に載つている。金属板プレ
ス１の正面におけるコ字状の枠４の配置もまつた
く同じように行なわれる。主梁２および３は金属
板プレス１の架台１０４あるいは別体の側方垂直
支持片４８（第３図）に取り付けられかつ条片１
０および１１を備えており、これらの条片上に水
平梁８または６がローラ１２によつて支持されて
いる。下には梁８の左右にそれぞれ１対のローラ
１２が設けられている。駆動される歯車１３がラ
ツク１４（第２図）とかみ合い、このラツクが主
梁３に沿つてこの主梁の下に取り付けられてい
る。

両方のコ字状枠４および５のそれぞれにおいて
水平梁６または８の間にそれぞれ垂直案内柱１５
が設けられている。各案内柱１５は下側の案内ロ
ーラ１６を備えており、これらの案内ローラは水
平の下側梁６または８に沿つて条片上を摺動す
る。各案内柱１５は上部においてローラ１８によ
り条片４９に沿つて案内され、この条片は上側の
水平梁８の範囲に配置されている。さらに第２図
および第３図からローラ１９′および１９″がわか
り、これらのローラはコ字状の枠４および５の付
加的な上側案内部を形成している。

各案内柱１５には垂直に移動可能につかみ往復
台２０が設けられ、その下に梁往復台２１が設け
られている。両方の往復台２０および２１は互い
に連結されており、かつ転向ローラ２３を介して
案内される上側鎖２２によつて釣合いおもり２４
と結合されており、この釣合いおもりが下側鎖２
５によつて下側転向ローラ２６を介して梁往復台
２１と結合されており、この梁往復台がローラ２
７により支持されている。つかみ往復台２０はロ
ーラ２８によつて案内される。つかみ往復台２０
を案内柱１５に沿つて垂直に移動させるために液
圧モータ２９が設けられており、この液圧モータ
が歯車３０を駆動し、この歯車が、案内柱１５に
設けられたラツク３１とかみ合う。

案内柱１５を条片１７に沿つて移動させるため
にモータ３２が使用され、このモータは上側の水
平梁８の範囲に設けられかつ軸部３３によつて案
内ローラ１６と連結されている。つかみ往復台２
０上にかん子３４が存在し（第３図）、このかん
子はつかみ爪３５を備えておりかつ液圧モータ３
６によつてプレスの正面に対して平行している水
平軸線の回りを回転することができる。液圧モー
タ３６は高いトルクを持ちかつ低い回転速度での
み回転する。かん子３４の詳細な構成は第４図に
よりあとで説明される。

梁往復台２１に液圧モータ３７が存在し、この
液圧モータが歯車３８を駆動し、この歯車がラツ
ク３１とかみ合う。さらに支梁３９が設けられて
おり、この支梁が案内柱１５の間にかつかん子３
４の下に水平に延びかつ張出し腕４０によつて梁
往復台２１に取り付けられている。この配置は、
支梁３９を第２図および第２Ａ図に示した、外方
へ揺動せしめられた通常位置から第２Ｂ図に示し
た位置へ揺動させることができるように行なわ
れ、この位置において支梁３９はもはやかん子３
４の範囲に存在せず、柱１５のそばに存在するの
で、かん子３４をプレス１の正面のすぐ近くへ移
動させることができる。支梁３９の揺動は液圧あ
るいは空気圧により調節可能な継手支持片４１に
より行なわれ、これらの継手支持片は張出し腕４
０および柱１５に接続されている。

支梁３９に位置決め鎖駆動装置４２が設けられ
ており、この位置決め鎖駆動装置が支梁３９の水
平移動を行なうので、この支梁は両方の案内柱１
５に対して常に対称的位置を取る。さらにかん子
３４のつかみ爪３５のすぐ前に同じ高さの所に支
持ローラ４３が設けられており、この支持ローラ
は保持体４４に支持されかつ支梁３９に沿つてか
ん子３４の移動に参加する。別の支持ローラ４５
が、支梁３９に沿つて、揺動可能な支持片４６に
支持されており、これらの支持片はばね作用を受
けているかあるいは釣合いおもりにより荷重をか
けられており、これらの支持ローラにより支持片
４６が第３図に示した位置に保持される。支梁３
９に沿つて垂直案内柱１５を移動させる際、支持
片４６が時計回りに揺動せしめられる。４７で固
定支持ローラが示されており、この支持ローラは
支梁３９の中心に配置されている。

かん子３４およびつかみ爪３５の詳細構成は第
４図からわかる。図示したつかみ爪３５は固定爪
部５１および可動爪部５２を持つている。固定爪
部５１は一端にかん子半体５３を備えており、こ
のかん子半体はピン５４の回りを揺動可能であり
かつ可動爪部５２のかん子半体５５と共同作用す
る。このかん子半体５５はピン５６の回りを揺動
可能に支持されている。両方のかん子半体５３お
よび５５はばねの作用を受けており、このばねは
両方のかん子半体を図示した開放位置に保つよう
に作用する。なお、両方のかん子半体５３および
５５が、第１図ないし第３図に３４で示されたか
ん子と一致するということを述べておく。これら
のかん子半体は、捕捉することに決められている
金属板片の形状に自動的に適合する。金属板片が
かん子の中にあるかどうかは、光電装置によつて
表示され、この光電装置は固定爪部５１にある送
信器５７および可動爪部５２にある受信器５７′
を持つている。可動爪部５２はピン５８の回りを
揺動可能に支持されておりかつかん子半体５５か
ら遠い方の端部に案内ローラ５９を保持してお
り、この案内ローラが案内ローラ６０と共同作用
する。６１でばねが示されており、このばねが爪
部５１および５２を開いておく。

爪部５１および５２はカラー状の突起６２を備
えかつ縦軸線の回りを回転可能にハウジング６６
の中に設けられている。かん子を閉じるために爪
部５２がピン５８の回りを揺動せしめられる。こ
の目的のためにピストン６３が設けられており、
このピストンはシリンダ６４の中にありかつかん
子の方へ向いた楔状部分６５を持つている。第４
図においてピストン６３を左から右へ移動させる
場合は、楔状部分６５の楔面が爪部分５２を、案
内ローラ５９が楔面の前進により上昇せしめられ
ることによつて、ピン５８の回りを揺動させる。
ピストン６３のシリンダ６４は円筒状ハウジング
６６の中に回転可能に支持されており、同軸的に
設けられた回転駆動装置は６７で示されている。
この回転駆動装置は両方向に360°の回転を可能に
する。円筒状ハウジング６６は圧力接続部６８お
よび６９を備えており、これらの圧力持続部がシ
リンダ６４の壁にある孔７０，７１を通してピス
トン６３の収容空間とつながつている。圧力操作
によりつかみ爪５１，５２の開閉を行なうことが
できる。

つかみ爪５１，５２は、部分６３，６４，６
５，６６から成るかん子操作装置と回転駆動装置
６７とを含めて、２つの円筒状保持部７２によつ
てつかみ往復台２０と接続しており、この接続部
は２つの案内腕７３により形成され、これらの案
内腕はそれぞれ案内ローラ７８によつて保持体７
２の条片７９の中で案内される。両腕７３と付属
の保持部７２との間にハウジング７４がはめられ
ており、このハウジングの中にピストンを持つ、
放射状に配置された４つの圧力シリンダ７５が存
在する。ハウジング７４は円筒状保持部７２の中
に、シリンダ７５内の圧力ピストンが引き出され
る場合圧力ピストンが保持部７２を拘束するよう
に、配置されているので、往復台２０と円筒状保
持部７２との間に固定結合部が形成される。シリ
ンダ７５内の圧力ピストンが引き込まれる場合
は、両方の部分の間に、限れた遊隙が生じ、この
遊隙は、保持部７２とハウジング７４との間に存
在する間隙幅と一致している。往復台２０は案内
腕７３によつて、コンピユータにより計算された
つかみ爪５１，５２の理論上の運動を行ない、こ
の運動は円弧から構成されている。しかし実際に
は小さい偏差があり、これらの偏差が固定結合の
際に金属板に応力を生ぜしめる。この金属板は一
方ではプレスで締め付けられかつ成形され、他方
ではかん子半体の間に保持される。このような危
険な応力の発生を回避しかつ加工すべき金属板の
損傷を防止するために、加工中、ピストンが放射
状に配置された圧力シリンダ７５の中へ引き入れ
られるので、円筒状保持部７２が少し移動しかつ
撓む。圧力ピストンに圧力を加えるための圧力管
路が７７で示され、固定拘束片が７６で示されて
おり、この固定拘束片がハウジング７４の軸線方
向移動を防止する。

回転装置１０５の詳細構成が第５図および第６
図からわかる。この回転装置が金属板プレスの押
し棒１０１に設けられており、第５図には正面図
として示され、第６図には垂直断面図として示さ
れている。回転装置１０５は基板１０６を持つて
おり、この基板が保持機構１０７によつて押し棒
１０１に調節可能に保持されている。保持機構１
０７は基板をこの基板の隅の範囲において覆いか
つ間隔ねじ１０８を持つており、これらの間隔ね
じにより基板１０６を正確に調節しかつ押し棒１
０１にはめ込まれた締付けねじ１０９により固定
することができる。

基板１０６はハウジング１１０を保持し、この
ハウジングの中にウオーム伝動装置の軸が１１１
で示されている。この軸はハウジング１１０から
基板１０６および押し棒１０１に対して垂直に延
びかつボス１１２を持つており、このボスが保持
円板１１３によつて軸に保持される。ボス１１２
の外側端部に保持板１１４が取り付けられてい
る。さらにボス１１２とストツパレバー１１５が
結合されており、このストツパレバー１１５によ
つて軸１１１の回転を正確に制限することができ
る。ストツパレバーを機械的に回転制限するため
に、調節可能なストツパ１１６およびスイツチ１
１７が存在し、これらが伝動装置の駆動モータの
運転を止めるために使われる。この駆動モータは
伝動装置ハウジング１１０に側方においてフラン
ジ止めされ、そして１１８で示されている。スト
ツパレバー１１５の上述の機械的な回転制限の代
わりに、電子制御装置も設けることができる。こ
の場合回転角度の電子制御のために角度ステツプ
発信器１１９を伝動装置ハウジング１１０に設け
ることができ、ストツパレバー１１５およびスト
ツパ１１６がスイツチ１１７を含めて省略でき
る。

保持板１１４は梁状に構成されかつ不作動位置
において金属板プレスに沿つて水平に延びてい
る。この保持板１１４上に多数の磁石１２０が設
けられており、これらの磁石に通電することがで
き、その際磁石は磁気作用を失う。この電気的に
解除可能な電磁結合の代わりに、吸引あるいはつ
かみ機構も設けることができ、これらの吸引ある
いはつかみ機構は負圧の印加により作用する。

磁石１２０により金属板を保持しかつ金属板に
対して垂直に延びる水平軸線の回りを回転させる
ことができ、このことはあとで詳細に説明され
る。

加工すべき金属板は図示してない供給車によつ
てほぼ垂直位置において金属板プレス１へ供給さ
れかつかん子３４により捕捉される。この場合、
金属板の縁が載つている供給車の底が基準面を形
成し、この基準面に関してかん子３４が位置決め
されかつ設定される。この目的のために両方の垂
直案内片１５は、かん子３４の開かれたつかみ爪
３５が金属板の側縁の上に係合しかつこの金属板
を、金属板の縁がかん子口状部の基部に接触した
らすぐ、保持するように操作される。ピストン６
３の移動によりかん子半体５５が閉じられ、金属
板が垂直位置に保持されかつ両方のつかみ往復台
２０の上方への移動により基準面から上昇せしめ
られる。回転駆動装置６７は、金属板が水平位置
を取りかつローラ４３，４５および４７により支
持されるまで操作される。続いて両方の案内柱１
５が水平方向に、ローラ４３，４５および４７に
より支持された金属板と共に、金属板プレス１の
工具押し棒１０１の上へ、金属板プレスの上側工
具１０２と下側工具１０３との間に金属板を挿入
することを可能にする高さにおいて移動せしめら
れる。金属板を正確に位置決めするために、かん
子半体５５の閉鎖力が一時的に減少される。続い
てかん子半体５５が閉じられ、金属板は加工の準
備ができている。折曲げる際に、かん子３４によ
り保持された金属板が、正確に予め計算された揺
動運動軌跡を描き、この揺動運動はつかみ爪が理
論的に計算されかつコンピユータにより制御され
た行程を描くことによつて、つかみ爪３５によつ
て正確に行なわれる。しかしこの理論的に検知さ
れた行程は実際に描かれた行程と正確には一致し
ない。なぜならば金属板特性および他の影響によ
つて常に小さい偏差が存在するからである。これ
らの偏差により金属板に応力が発生し、この応力
が不利に作用する。このような応力の発生を回避
するために、ピストンが放射状に配置された圧力
シリンダ７５に引き入れられるので、円筒状保持
部７２が少し移動しかつ撓む。

可動かん子本体と案内片の残りの固定部分との
相対運動を電気的に測定しかつ検知された差が制
御装置により計算された後続運動の修正のために
制御装置に与えられることによつて、別の付加的
補正が可能である。

金属板の他の３つの側縁のうちの１つに、金属
板面に関して同じ方向の折曲げを行なう場合は、
金属板がかん子３４の回転により再び垂直位置へ
もたらされかつ条片１７における柱１５の移動に
よりかつつかみ往復台２０の上昇により回転装置
１０５へ供給される。そこで金属板は磁石１２０
により保持され、それからかん子３４が開かれ、
柱１５が第３図において左へ引き込まれる。回転
装置１０５がモータ１１８の操作により作動開始
されるので、金属板が垂直面内で回転せしめられ
る。この場合回転角度を正確に設定しあるいはプ
ログラミングすることができる。続いて金属板が
垂直位置において再びかん子３４により捕捉さ
れ、それから保持磁石１２０が消勢される。金属
板はかん子３４の回転により水平位置へもたらさ
れかつ工具突き棒の下に所要寸法だけ移動せしめ
られる。他の折曲げ縁は上述の最初の折曲げ縁と
まつたく同じに延びている。別の同じ向きの曲げ
が必要である場合は、金属板を両方のかん子３４
の軸線の回りを回転させる。

かん子３４が工具１０２，１０３の近くに近づ
けられなければならない幅の狭い帯状金属板を加
工する場合は、支梁３９が張出し腕４０の揺動に
より第２Ｂ図に示した位置へもたらされるので、
垂直柱１５をつかみ往復台２０を含めて工具押し
棒１の非常に近くに近づけることができる。この
位置が第２図において鎖線で示されている。

コ字状の枠４および５を金属板プレス１の正面
に沿つて移動させることにより、案内柱１５およ
び付属の枠４または５をこの正面に対して直角に
水平移動させることができることにより、とりわ
けかん子３４および支梁３９を垂直に高さ調節で
きることにより、つかみ爪３５がいかなる位置も
取ることができるのみならず、コンピユータ制御
により簡単にかつ非常に正確に移動せしめられ
る。回転装置１０５を設けることによつて、金属
板をプレスの正面に対して直角に延びる軸線の回
りに回転させることもでき、それによつていかな
る位置へももたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置の概略平面図、第２図は第１図の
２−２線に沿う断面図、第２Ａ図および第２Ｂ図
は２つの異なる位置における第２図の拡大詳細
図、第３図は第１図の３−３線に沿う断面図、第
４図はかん子の配置を示す拡大断面図、第５図は
回転装置の拡大正面図、第６図は回転装置の垂直
断面図である。 １……金属板加工機、４，５……枠、１５……
案内片、３４……かん子、３９……金属板支持
片、１０５……回転装置、１１４……保持機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転可能で３次元に移動可能な２つのかん子
   ３４が、金属板加工機１で加工すべき金属板の両
   側縁をつかみ、かつ金属板支持片３９と共同作用
   するものにおいて、金属板加工機１の正面に、こ
   の正面に対して直角な２つの面内にあつてそれぞ
   れ正面に沿つて水平に移動可能な枠４，５が設け
   られ、各枠４，５内に、この枠４，５の面内で水
   平に移動可能な垂直案内片１５が設けられ、この
   案内片にかん子３４が垂直に移動可能に支持さ
   れ、金属板加工機１の正面に回転装置１０５が設
   けられ、この回転装置１０５が、加工すべき金属
   板を金属板加工機１の正面に対して平行な垂直位
   置に保持しかつ金属板をこの面内で正面に対して
   直角な水平軸線の回りに回転させるための回転可
   能な保持機構１１４を持つていることを特徴とす
   る、金属板を操作する装置。 ２ 各枠４，５がコ字状に形成され、このコ字形
   状の脚端部が、金属板加工機の正面に設けられた
   梁２，３にこれらの梁に沿つて移動可能に案内さ
   れることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。 ３ 移動可能な垂直案内片１５がコ字状の枠４，
   ５の脚の間にはめ込まれ、かつ案内柱１５として
   構成され、この案内柱が一方のかん子３４を支持
   するためのつかみ往復台２０と、支梁３９を支持
   するための梁往復台２１とを備えていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の装置。 ４ 保持機構が梁状保持板１１４として構成さ
   れ、かつ付勢および消勢可能な磁石１２０または
   空気圧保持機構または機械的保持機構を備えてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。 ５ 保持板１１４が真空吸込み装置を備えている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載
   の装置。 ６ 梁状保持板１１４が伝動装置１１０の軸１１
   １に設けられ、かつ調節可能な回転角度で回転可
   能であることを特徴とする、特許請求の範囲第４
   項に記載の装置。 ７ 駆動される軸１１１にストツパレバー１１５
   が結合され、このストツパレバーが回転制限のた
   めに調節可能なストツパ１１６およびスイツチ１
   １７と共同作用することを特徴とする、特許請求
   の範囲第６項に記載の装置。 ８ 軸１１１を駆動しかつ回転制限するために電
   子制御装置付き角度ステツプ発信器１１９が存在
   することを特徴とする、特許請求の範囲第６項に
   記載の装置。 ９ つかみ往復台２０と梁往復台２１が互いに連
   結され、かつ共に駆動可能であることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第３項に記載の装置。 １０ 梁往復台２１が支梁３９を持ち、この支梁
   が張出し腕４０により梁往復台に揺動可能に取り
   付けられていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第９項に記載の装置。 １１ かん子３４とつかみ往復台２０との間に、
   調節可能な中間部材７４を持つ結合装置７２，７
   ３，７４が設けられていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第３項に記載の装置。 １２ 中間部材が放射状に配置されたピストン付
   き圧力シリンダ７５を収容するためのハウジング
   ７４として構成され、かつ円筒状保持部７２の中
   に配置され、この保持部に、圧力シリンダ７５の
   引き出されたピストンが当たることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３ ハウジング７４に案内腕７３が取り付けら
   れ、この案内腕が案内ローラ７８を保持し、この
   案内ローラがつかみ往復台２０の条片７９の中で
   案内され、円筒状保持部７２が、かん子操作装置
   ６３，６５を収容するためのハウジング６６と固
   定的に結合されていることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１２項に記載の装置。 １４ 円筒状保持部７２が、圧力シリンダ７５の
   ピストンが引き入れられた際に、案内ローラ７８
   の回りを揺動するように設けられ、かつハウジン
   グ７４に対して両方の部分７２，７４の間の間隙
   幅だけ移動可能であることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１３項に記載の装置。 １５ 移動可能なかん子３４と垂直案内片１５の
   固定部分との相対運動が電気的に測定され、求め
   られた運動差が、制御装置により計算される後続
   運動の修正のために制御装置に与えられることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１４項に記載の装
   置。