JP7036804B2 - 板状工作物の加工のための工具および工具機械並びに方法 - Google Patents

Description

本発明は好ましくは板金である板状工作物の加工のための工具および工具機械並びに方法に関する。

このような工具機械は欧州特許第２５２７０５８号明細書から公知である。この出版物は工作物の加工のための加圧機の形の工具機械を開示し、上部工具が加工されるべき工作物に対してストローク軸に沿って工作物への方向および反対方向に移動可能なストローク装置に設けられる。ストローク軸の中および上部工具に向き合って下側に位置付けられた下部工具が設けられる。上部工具のストローク運動のためのストローク駆動装置が楔ギアによって制御される。それに配置された上部工具を有するストローク駆動装置が位置付け軸に渡って移動可能である。下部工具は上部工具に同期的に移動する。

独国特許出願公開第１０２００６０４９０４４号明細書から、上部工具の位置軸に対して垂直な回動軸を中心に回動可能なローラが設けられた上部工具を含む工作物の変形のための工具が公知である。このローラは加工装置として円錐形の変形面を有する。下部工具の基体の台面内に対抗ローラが設けられる。この対抗ローラは下部工具の位置軸に垂直な回動軸を中心に回動可能である。上部工具のローラの回動軸はすなわち下部工具のそれに平行に配向される。工作物の加工のために上部工具および下部工具は、加工されるべき工作物が上部工具のローラと下部工具の対抗ローラの間に挟持されるまで、ストローク方向で互いに向かって運動する。挟持された状態でローラの変形面およびストローク方向に向き合う対抗ローラの対抗面が協働する。工作物の上部工具と下部工具の間の水平面への運動によって持続的な作業の仕方で変形、特に段が工作物に作成される。上部工具および下部工具はそのとき工具機械の中に静止して配置される。

独国特許出願公開第１０２００５００３５５８号明細書から、それに溝状の凹部を有するローラが設けられた上部工具を含む、工作物の変形のための工具が公知である。このローラは上部工具の位置付け軸に垂直な回動軸を中心に回動可能である。下部工具の基体の台面内に対抗ローラが設けられる。この対抗ローラは下部工具の位置付け軸に垂直な回動軸を中心に回動可能に受けられる。工作物の加工のために上部工具および下部工具が、加工されるべき工作物が上部工具のローラと下部工具の対抗ローラの間に挟持されるまで、ストローク方向に互いに向かって運動する。工作物の上部工具と下部工具の間の水平面での運動によって変形がもたらされる。類似した工具が欧州特許第０７５７９２６号明細書から明らかになる。さらに前述の構造を備えた工具が米国特許第８０４２３６９号明細書から公知である。

米国特許第５７８７７７５号明細書から、パンチプレス機中の切断工具が公知である。そこでは切断工具が加工されるべき工作物の工作物面に垂直に配向されたストローク軸を中心に自由に回動可能である。上部工具の旋回する切断刃は下部工具に固定配置された対抗切断工具と協働する。上部工具は下部工具と同期的に切断運動をもたらすために回動され、両ストローク軸は完全に対応して互いに対して配向される。

欧州特許第２５２７０５８号明細書 独国特許出願公開第１０２００６０４９０４４号明細書 独国特許出願公開第１０２００５００３５５８号明細書 欧州特許第０７５７９２６号明細書 米国特許第８０４２３６９号明細書 米国特許第５７８７７７５号明細書

本発明は工作物の加工における柔軟性を向上させる板状工作物の加工のための工具および工具機械並びに方法を提案することを課題とする。

本発明の根底にある課題は特に板金である板状工作物の加工のための工具によって解決され、それは共有の位置軸の中にあるインローおよび基体から成る上部工具を備え、クランプシャフトに向き合い基体に配置された少なくとも１つの加工縁部を有する加工工具および下部工具を備え、それは工作物用の台面を有する基体を含み、少なくとも１つの基体に設けられた対抗縁部、および基体中にあり台面に垂直に配向された位置軸を有する。上部工具および下部工具は、それらの間に配置された工作物の加工のためにストローク運動において互いに対して運動可能である。上部工具と下部工具の間に加工面が成形される。上部工具の加工工具の少なくとも１つの加工縁部は、少なくとも部分的に押さえ面に沿って延在する。対抗工具体は対抗ローラとして形成される。対抗工具の少なくとも１つの対抗縁部が加工工具の少なくとも１つの加工縁部に向き合う。少なくとも１つの対抗縁部に画定して、加工工具の加工縁部の長手方向に配向される婉曲した対抗面を有する対抗工具体の少なくとも１つの加工装置が設けられる。この工具により、振り子ストロークによって工作物の加工を可能にする加工工具が生成される。上部および／または下部工具は振り子ストロークの際、加工面に沿って連続的に、つまりそれぞれ互い違いに互いに対して移動する。移動の間、加工工具の加工縁部および対抗工具の対抗縁部が工作物に、これを挟持するために作用する。加工工具の加工縁部に対して突起する対抗工具体の加工装置の婉曲した対抗面によって、例えば決断、打ち抜き、エンボスおよび／または変形のような工作物の加工が行われる。対抗ローラとして形成された対抗工具体によって、下部工具と加工されるべき工作物間の振り子ストローク中の摩擦は削減され得る。

上部工具の加工工具の少なくとも１つの加工縁部は、上部工具の基体全体に沿って延在することが好ましく企図される。それによって工作物に加工輪郭をもたらすための作業ストロークまたは振り子ストロークの最大長さが実現する。

加工縁部が位置軸に垂直に配向されることが好ましく企図される。それによって簡単な力関係が与えられさらに向上した変形力が達成され得る。加工工具が位置軸と交差しそれによってさらに良好な条件が加工工程で達成され得ることが好ましくは企図される。

加工工具の好ましい実施形態は、加工縁部に近接して好ましくは基体の凹部の中に形成される加工面が設けられることを企図する。それによって例えば加工輪郭が工作物面に対して奥に画定され得る。

有利には基体中の凹部は、加工工具の２つの互いに間隔を空ける加工縁部によって画定される。それによって例えば工作物にもたらされる輪郭幅が画成される。

下部工具に対抗ローラとして形成された対抗工具体が、好ましくは回動軸を中心として、特に下部工具の位置軸に垂直に配向される。それによって工作物に高い変形力をもたらすことを可能にする簡単な形状的関係が生成され得る。

対抗ローラの周囲に対抗縁部を設けることが好ましく企図される。対抗縁部に画定して支持面が、上部工具の基体に押さえ面として配向された対抗ローラに設けられ得る。それによって上部工具および／または下部工具の工作物の加工のための相関運動の間、工作物の挟持位置が保持されることが可能になり、特に下部工具の上部工具に対する移動の際、摩擦の最小化が実現される。

有利には対抗ローラの対抗縁部に加工装置の加工面が画定する。この加工面は対抗ローラの支持面に向き合う。この加工面は実施されるべき打ち抜き、切断、エンボスおよび／または変形工程に応じた形状に形成されることができる。

対抗工具体として形成された対抗ローラが２つの互いに対して間隔を空けた対抗縁部を備え、それらの間隔が加工工具の互いに平行に間隔を空けた加工縁部に向き合い下部工具の台面にあり、対抗ローラの対抗縁部の間に上部工具の方向に突起した加工装置の対抗面が延在することがさらに好ましく企図される。それによって、工作物が上部工具と下部工具の間に挟持される加工位置への移送のための、上部工具および下部工具の互いに対する運動の際、加工装置により定義された輪郭が工作物にもたらされることが実現される。対抗ローラの加工装置はそのとき好ましくは基体の凹部の中に係合する。

対抗ローラの加工装置の対抗面が変形面として設けられることが好ましく企図される。それによって例えば溝がもたらされ得る。溝の輪郭は加工装置の断面形状および／または少なくとも１つの加工縁部に画定するか、または２つの互いに平行に間隔を空けた加工縁部の間に延在する凹部の延び方に応じる。さらに対抗ローラの対抗面が少なくとも１つの切断縁部を備え得る。この場合上部工具の加工縁部および対抗ローラの対抗縁部は工作物を定義された位置で保持することができ、そのとき切断縁部は上部工具の凹部の中に沈み込み工作物に切り込みをもたらす。加工装置の対抗面が変形面および切断縁部を備えることがさらに代替的に企図され得る。それによって例えばエラが工作物にもたらされ得る。加工装置の対抗面のさらなる代替的実施形態は、これが上部工具の加工縁部に配向される２つの切断縁部を備えることを企図する。それによって材料ストリップが工作物から切り取られ得る。

上部工具の加工工具のさらなる好ましい実施形態は、加工工具の加工面が支持ローラとして凹部の中に形成されることを企図する。それによって付加的な摩擦の最小化が工作物に輪郭をもたらす加工工程中に達成され得る。

本発明の根底にある課題はさらに板状工作物の加工のための工具機械によって解決され、その場合上述の実施形態の１つによって工具が使用され、上部位置付け軸に沿った上部工具の移動および下部位置付け軸に沿った下部工具の移動は、それぞれ互いから独立して制御可能である。それによって工作物に加工輪郭をもたらすための振り子ストロークが制御され実施され得る。振り子ストロークの際、上部工具および下部工具の連続的な移動が加工面に沿って上部工具と下部工具の間で行われ、それぞれの移動の長さが、工作物が上部工具と下部工具の間で挟持されるように制限される。加工輪郭とは打ち抜き、切断、エンボスおよび／または変形工程によってもたらされる輪郭のことでりうる。

本発明の根底にある課題は特に板金である板状加工物の加工のための方法によって解決され、その場合前述の実施形態の１つによって工具が使用され、工作物の加工のために上部工具および下部工具がストローク運動によって制御されるため、工作物が上部工具と下部工具の間で挟持され、工作物の加工のために上部工具および下部工具がそれぞれまたは共同で上部および下部工具の位置軸を中心に相関して回動されるか、または上部工具および下部工具がそれぞれまたは共同で互いに対して相関的に位置付け軸に沿って移動されるか、または上部工具および下部工具がそれぞれまたは共同で互いに対して相関的に位置軸を中心に回動し、それぞれまたは共同で互いに対して位置付け軸に沿って移動される。この工作物の加工は工作物が加工の間静止した状態に保たれ得るという利点を有する。例えば打ち抜き、切断、エンボス、および／または変形工程のような工作物の加工は、上部工具および／または下部工具の移動、並びに／あるいは上部および／または下部工具の互いに相関的な回動によって実施される。

板状工作物の加工のための方法の好ましい実施形態は、工作物を加工するために上部工具および／または下部工具のストローク運動の後、工作物をそれらの間に挟持するために上部工具に対する下部工具の下部位置付け軸に沿った第１移動が制御されるため、対抗工具体が加工工具に対して下部位置付け軸に沿って移動され、続いて上部工具の上部位置付け軸に沿った移動が制御され、その間下部工具は静止状態に保たれることを企図する。これは下部工具の最初に挙げられた移動の際に工作物の加工が行われ、そのとき工作物が上部工具に静止して位置付けられ、または固定位置にあることを可能にする。工作物と上部工具間の相対運動は行われない。それによって、下部工具の移動によって輪郭が工作物にもたらされる。続く上部工具の移動の際、下部工具はまたも静止状態に保たれ、上部工具は再び下部工具への開始位置に位置付けられ、続く作業ストロークまたは振り子ストロークを行うために移動される。この開始位置では例えば上部および下部工具の位置軸は同一平面上にあり得る。

互いに相関した上部および下部の位置付け軸に沿った上部工具および下部工具の移動が最大作業ストロークにより制御され、その際工作物が上部工具の加工工具の加工縁部および下部体の加工装置の対抗面により挟持されることがさらに好ましく企図される。

方法のさらに好ましい実施形態は、工作物の加工中、特に静止する上部工具に対する下部工具の移動中に、上部工具の押さえ面の下部工具の台面への間隔が一定に保たれることを企図する。それによって工作物の加工中の不変の条件が生成され得る。

本発明並びにそのさらなる有利な実施形態および発展形態は、以下で図に示された例をもとに詳細に説明され解説される。説明および図面から得られる特徴は、本発明に従って個々にまたは複数で任意の組み合わせによって適用することができる。

図１は本発明の工具機械の透視図である。 図２は図１のストローク駆動装置およびモータ駆動装置の基本構造の概略図である。 図３は図１のタペットのＹおよびＺ方向への重複したストローク運動の概略表である。 図４は図１のタペットのＹおよびＺ方向へのさらなる重複したストローク運動の概略表である。 図５は図１の工作物台面を有する工具機械を上から見た概略図である。 図６は工具の第１実施形態の透視図である。 図７は図６の工具の概略側面図である。 図８は工作物の加工のための連続した作業段階における図６の工具の概略側面図である。 図９は工作物の加工のための連続した作業段階における図６の工具の概略側面図である。 図１０は工作物の加工のための連続した作業段階における図６の工具の概略側面図である。 図１１は図８～１０の加工された工作物の概略的に簡略化された側面図である。 図１２は図１１の代替的な実施形態の概略的に簡略化された側面図である。 図１３は図１１の代替的な実施形態のさらなる概略的に簡略化された側面図である。 図１４は図１１の代替的な実施形態のさらなる概略的に簡略化された側面図である。 図１５は図１１の代替的な実施形態のさらなる概略的に簡略化された側面図である。

図１はスタンピングプレスとして形成された工具機械１を示す。この工具機械１は閉じた機械フレーム２を備えた支持構造を含む。この機械フレームは２本の水平フレーム脚３、４および２本の垂直フレーム脚５、６を含む。機械フレーム２は上部工具１１および下部工具９を有する工具機械１の作業領域を成形するフレーム内部７を包括する。

工具機械１は、簡略化のために図１には示されない、加工目的のためにフレーム内部７の中に配置され得る板状工作物１０の加工のために使用される。加工されるべき工作物１０は、フレーム内部７の中に設けられる工作物支持体８の上に載せられる。工作物支持体８の凹部の中で機械フレーム２の下部水平フレーム脚４に下部工具９が例えば打ち抜き鋳型の形で支持される。この打ち抜き鋳型には鋳型開口部を設けることができる。打ち抜き加工の際、打ち抜き鋳型として形成された下部工具の鋳型開口部の中に、打ち抜きスタンプとして形成された上部工具１１が沈み込む。

上部工具１１および下部工具９は、打ち抜きスタンプおよび打ち抜き鋳型の代わりに、曲げスタンプおよび曲げ鋳型としても工作物１０の変形のために使用され得る。

上部工具１１はタペット１２の下端にある工具受けの中に固定される。タペット１２は、それを使って上部工具１１がストローク方向にストローク軸１４に沿って移動され得る、ストローク駆動装置１３の部分である。ストローク軸１４は図１で暗示される工具機械１の数値制御１５の座標系のＺ軸の方向に延びる。ストローク軸１４に垂直にストローク駆動装置１３が、位置付け軸１６に渡って二重矢印の方向に移動され得る。位置付け軸１６は数値制御１５の座標系のＹ方向の方向に延びる。上部工具１１を受けるストローク駆動装置１３は、モータ駆動装置１７を使って位置付け軸１６に渡って移動する。

ストローク軸１４に沿ったタペット１２の運動および位置付け軸１６に沿ったストローク駆動装置１３の位置付けが、駆動装置１７の形の、特に位置付け軸１６の方向に延び、機械フレーム２と固定的に結合した駆動スピンドル１８を有するスピンドル駆動装置１７の形のモータ駆動装置１７を使って行われる。ストローク駆動装置１３は運動の際に、上部フレーム脚３の３本のガイドレール１９の上を位置付け軸１６に渡って案内される。それらのうちではガイドレール１９が図１で識別されうる。１本の残りのガイドレール１９は図示されるガイドレール１９に並行して延び、これから数値制御装置１５の座標系のＸ軸の方向に間隔を設ける。ガイドレール１９上をストローク駆動装置１３のガイドシュー２０が移動する。ガイドレール１９とガイドシュー２０の相互の係合は、ガイドレール１９とガイドシュー２０の間のこの結合が垂直方向に作用する負荷をも受けることができるように形成される。それに相応してストローク装置１３はガイドシュー２０およびガイドレール１９に渡って機械フレーム２に吊持される。ストローク駆動装置１３のもう１つの構成要素は、それによって上部工具１１の位置が下部工具９に関して調節可能になる楔ギア２１である。

下部工具９は下部位置付け軸２５に沿って移動可能に受けられる。この下部位置付け軸２５は数値制御１５の座標系のＹ軸の方向に延びる。好ましくは下部位置付け軸２５は上部位置付け軸１６に平行に配向される。下部工具９は直接下部位置付け軸１６でモータ制御装置２６によって位置付け軸２５に沿って移動し得る。代替的または補完的に下部工具９は、下部位置付け軸２５に沿ってモータ制御装置２６を使って移動可能なストローク駆動装置２７にも設けられる。この制御装置２６は好ましくはスピンドル駆動装置として形成される。下部ストローク駆動装置２７は上部ストローク駆動装置１３の構造に相応し得る。同様にモータ制御装置２６はモータ制御装置１７に相応し得る。

下部ストローク駆動装置２７は同様に下部水平フレーム脚４に割り当てられたガイドレール１９に摺動可能に支持される。ガイドレール１９上をストローク駆動装置２７のガイドシュー２０が移動するため、ガイドレール１９とガイドシュー２０の間の接続は、下部工具９で水平方向に作用する負荷をも受けることができる。それに相応してストローク駆動装置２７もガイドシュー２０およびガイドレール１９に渡って機械フレーム２で、上部ストローク駆動装置１３のガイドレール１９およびガイドシュー２０に対して間隔を空けて吊持される。ストローク駆動装置２７も、それによって下部工具９のＺ軸に沿った位置または高さを調節できる楔ギア２１を含むことができる。

数値制御１５によって、上部工具１１の上部位置付け軸１６に沿った移動のためのモータ駆動１７も、下部工具９の下部位置付け軸２５に沿った移動のための単数または複数のモータ駆動２６も、互いから独立して制御され得る。それによって上部および下部工具１１、９は同期的に座標系のＹ軸の方向に移動できる。同様に上部および下部工具１１、９の独立した移動は異なる方向にも制御され得る。上部および下部工具１１、９のこれらの独立した移動は同時に制御され得る。上部工具１１と下部工具９の間の移動の連動解除により工作物１０の加工の柔軟性の向上が達成される。工作物１０の加工のための上部および下部工具１１、９は多様なあり方でも形成され得る。

ストローク駆動装置１３の構成要素は図２で示された楔ギア２１である。楔ギア２１は２つの入力側の楔ギア部材１２２、１２３および２つの出力側の楔ギア部材１２４、１２５を含む。後者は建設的に出力側の二重楔１２６の形の構造ユニットにまとめられている。出力側の二重楔１２６にはタペット１２がストローク軸１４の周りで回動可能に軸支される。モータ回転駆動装置１２８が出力側の二重楔１２６の中に格納され、タペット１２を必要に応じてストローク軸１４に沿って移動する。そのときタペット１２の左回動も右回動も図２の二重楔によって可能である。タペット軸受１２９が概略的に示される。一方でタペット軸受１２９はタペット１２のストローク軸１４を中心とする摩擦の少ない回転運動を許し、もう一方でタペット軸受１２９はタペット１２を軸方向に軸支し、相応にタペット１２上でストローク軸１４の方向に作用する負荷を出力側の二重楔１２６の中に搬出する。

出力側の二重楔１２６は楔面１３０および出力側の駆動部材１２５の楔面１３１によって画定される。出力側の楔ギア駆動部材１２４、１２５の楔面１３０、１３１には入力側の楔駆動部材１２２、１２３の楔面１３２、１３３が向き合う。縦ガイド１３４、１３５によって、入力側の楔駆動部材１２２および出力側の楔駆動部材１２４、並びに入力側の楔駆動部材１２３および出力側の楔駆動部材１２５が、Ｙ軸の方向に、つまりストローク駆動装置１３の位置付け軸１６の方向に、互いに関して相対的に可動に案内される。

入力側の楔駆動部材１２２はモータ駆動ユニット１３８を有し、入力側の楔駆動部材１２３はモータ駆動ユニット１３９を有する。両駆動ユニット１３８、１３９は共同でスピンドル駆動装置１７を成形する。

モータ駆動ユニット１３８、１３９に共通であるのは、図１に示された駆動スピンドル１８および機械フレーム２に軸支されその結果支持構造側のストローク駆動装置１３、２７である。

モータ駆動ユニット１３８、１３９に対して入力側の楔駆動部材１２２、１２３が、これらが位置付け軸１６に沿って例えば互いに向かって動き、それによって一方では入力側の楔駆動部材１２２、１２３間の、もう一方では出力側の楔駆動部材１２４、１２５間の相対運動が生じるように作動される。この相対運動の結果、出力側の二重楔１２６およびそれに支持されるタペット１２が、ストローク軸１４に沿って下方に動く。タペット１２に例えば上部工具１１として取り付けられた打ち抜きスタンプが作業ストロークを実施し、そのとき工作物台２８、２９または工作物支持体８上に置かれた工作物１０を加工する。楔駆動部材１２２、１２３の互いに対して対抗する運動によって、タペット１２はまたもストローク軸１４に沿って持ち上げられまたは上方に動く。

前述の図２のストローク駆動装置１３は好ましくは下部ストローク駆動装置２７と同一に形成され下部工具９を受ける。

図３はタペット１２の可能なストローク運動の概略表を示す。表はＹ軸およびＺ軸に沿ったストロークの経過を示す。ストローク軸１４および位置付け軸１６に沿ったタペット１２の移動の重複した制御は、例えばタペット１２の下方に工作物１０へと斜めに延びるストローク運動が、これが第１直線Ａで示されるように制御され得る。それに続いてストロークの実施後タペット１２は例えば、直線Ｂで示されるように、垂直に持ち上げられ得る。タペット１２を工作物１０への新しい作業位置に位置付けるために、続いて例えば直線ＣのＹ軸に沿った移動のみが行われる。それに続いて例えば前述した作業順序が繰り返され得る。後続の加工段階のために工作物１０が工作物台面２８、２９上で移動される限り、直線Ｃに沿った移動も省略され得る。

図３の表に示されたタペット１２の上部工具１１での可能なストローク運動は、好ましくは静止された下部工具９と組み合わされる。そのとき下部工具９は、上部工具１１の作業ストロークの終わりに上部および下部工具１１、９が定義された位置を占めるように機械フレーム２内に位置付けられる。

この例示的に重複したストローク過程は、上部工具１１のためにも下部工具９のためにも制御され得る。工作物１０の行われるべき加工に応じて、上部工具および／または下部工具１１、９の重複したストローク運動が制御され得る。

図４ではＹ軸およびＺ軸に沿った例示的に示される線Ｄによってタペット１２のストローク運動を示す概略表が示される。図３から逸脱してこの実施形態例では、Ｙ方向およびＺ方向への移動の重複が相応に制御１５によって制御されることにより、タペット１２のストローク運動が曲線状または円弧状の推移を辿り得ることが企図される。そのようなＸおよびＺ方向への移動の柔軟な重複によって、加工に固有の課題が解決される。そのような曲線的推移の制御が上部工具１１および／または下部工具９のために企図されうる。

図５には図１の工具機械１の概略図が示される。工具機械１の機械フレーム２の側方にそれぞれ１つの工作物台２８、２９が延在する。工作物台２８は、例えば詳細には示されない、それによって未加工の工作物１０が工作物台２８上に載せられる積載ステーションに割り当てられ得る。工作物台２８、２９に画定して工作物台２８上に載せられた工作物１０を把持するために、複数のグリップ２３を含む送り装置２２が設けられる。送り装置２２を使って、工作物１０はＸ方向に機械フレーム２を通して案内される。好ましくは送り装置２２がＹ方向にも移動可能に制御され得る。それによって工作物１０のＸ-Ｙ面での自由な移動が企図され得る。作業課題に応じて工作物１０は、送り装置２２によってＸ方向にもＸ方向とは反対方向にも運動可能である。この工作物１０の移動は、上部工具１１および下部工具９のそれぞれの加工課題のための、Ｙ方向へのおよびその反対方向への移動に適応することができる。

工作物台２８に向き合ってもう１つの工作物台２９が機械フレーム２に設けられる。これは例えば荷下ろしステーションに割り当てられうる。代替的に未加工の工作物１０および工作物８１を有する加工された工作物１０の積載および荷降ろしも、同じ工作物台２８、２９に割り当てられ得る。

工具機械１はさらにレーザ加工装置２０１、特に概略的にのみ図５の上面図に示されるレーザ切断機を有し得る。このレーザ加工装置２０１は例えばＣＯ_２レーザ切断機として形成され得る。レーザ加工装置２０１は、概略的に示された光線ガイド２０４を使ってレーザ加工ヘッド、特にレーザ切断ヘッド２０６に案内されその中に集束されるレーザ光線２０３を生成するレーザ源２０２を含む。その後レーザ光線２０４は、工作物１０を加工するために切断ノズルを通り工作物１０の表面に垂直に配向される。レーザ光線２０３は加工場所、特に切断場所で好ましくはプロセスガス流と共に工作物１０に作用する。レーザ光線２０３が工作物１０に発生する切断位置は、上部工具１１および下部工具９の加工位置に隣接する。

レーザ切断ヘッド２０６は、リニア軸システムを有するリニア駆動２０７により少なくともＹ方向に、好ましくはＹおよびＺ方向に移動可能である。レーザ切断ヘッド２０６を受けるこのリニア軸システムは機械フレーム２に割り当てられ、それに固定されまたはその中に統合され得る。レーザ切断ヘッド２０６の作業空間の下に、光線通路開口部が工作物台２８中に設けられ得る。好ましくは光線通路開口部の下にレーザ光線２１のための光線捕取装置が設けられ得る。光線通路開口部および場合により光線捕取装置は構造ユニットとして形成され得る。

レーザ加工装置２０１は、代替的にその光線が光配線の助けを借りてレーザ切断ヘッド２０６に案内される個体レーザもレーザ源２０２として備えることができる。

工作物台２８、２９は直接、下部工具９が少なくとも部分的に包囲する工作物支持体８まで延在し得る。その間に生じる空間内で下部工具９が、下部位置付け軸２５に沿ってＹ方向およびその反対方向に移動可能である。

工作物台２８上に例えば加工された工作物１０が載せられ、そこで工作物部品８１が切れ目８３から例えば打ち抜き加工またはレーザ光線加工により、残留接続８２以外は切り抜かれる。この残留接続により工作物８１は工作物１０または残りの残留グリッドの中に保持される。工作物部品８１を工作物１０から分離するために、工作物１０は送り装置２２を使って上部および下部工具１１、９に、打ち抜きおよび排出段階のために位置付けられる。そのとき残留接続８２は上部工具１１の下部工具９への打ち抜きストロークによって分離される。工作物部品８１は例えば工作物支持体８の部分的下降によって下方に排出され得る。代替的に比較的大きい工作物部品８１の場合、切り抜かれた工作物部品８１は、工作物部品８１および残余グリッドを搬出するために、再び工作物台２８または工作物台２９に返送される。小さい工作物部品８１も場合により下部工具９中の開口部から排出され得る。

図６では振り子ストロークによる工作物１０中の打ち抜き、切断、エンボスおよび／または変形加工のために設けられる工具３１の透視図が示される。このような工具３１は振り子ストローク工具とも呼ばれる。この工具３１の以下の説明は図７の工具３１の断面図にも関連する。

上部工具１１は基体３３並びにそれに配置されたインロー３４を含む。これらは共通の位置軸３５を備える。基体３３およびインロー３４は一体的に形成されうる。同様に基体３３はインロー３４に挟持されることもできる。基体３３には、それによって上部工具１１が工具機械１の上部工具受けの中に配向されるインデックス楔３６が設けられ得る。基体３３はインロー３４に向き合って基体３３に設けられた加工工具３７を備える。上部工具１１のこの実施形態の場合、基体３３の下側に押さえ面５０１が設けられることが企図される。この押さえ面５０１は好ましくは位置軸３５に直角に配向される。押さえ面５０１に画定して加工工具３７の加工縁部３８が設けられる。好ましくは２つの互いに対して間隔を空けて配置された加工縁部３８、３９が設けられる。基体３３の中の加工縁部３８、３９の間に、加工縁部３８、３９に対して窪んで配置される加工面５０２が設けられる。それによって凹部５０３が押さえ面５０１から始まり基体３３の中に設けられる。少なくとも１つの加工縁部３８、３９は有利には位置軸３５に垂直に、好ましくは基体３３全体に沿って延在する。それによって例えば溝型の押さえ面５０１全体に沿って延びる凹部が与えられる。

下部工具９はその中に、詳細には図示されない下部工具９を工具機械１の下部工具受けに配向する役割をするインデックス部材が設けられる基体４１を含む。下部工具９は位置付け軸４８を含む。この位置付け軸４８はストローク軸３０中にあり、それを中心として下部工具９を回動可能に制御可能である。

下部工具９の基体４１に、位置軸４８に垂直に配向された台面４７が設けられる。好ましくは台面４７は押さえ面５０１に垂直に配向される。台面４７中に対抗工具体９３が設けられる。実施形態例では台面４７の中にその中に対抗工具体９３が位置付けられる開口部４６が設けられる。好ましくはこの対抗工具体９３が、位置軸４８が対抗工具体９３に交差するように台面４７中に位置付けられる。この台面４７はさらに台面４７の面にあり工作物１０と下部工具９の台面４７の間の相対運動の際の摩擦を最小化する摺動部材５１３を有する。

対抗工具体９３は少なくとも１つの対抗縁部５０６を備える対抗ローラ５０５として形成される。好ましくは２つの互いに対して間隔を空けて配置された対抗縁部５０６および５０７が設けられる。加工縁部３８、３９の間隔は、有利には対抗縁部５０６、５０７および加工されるべき工作物１０の変形の場合の２倍の材料厚さに相応する。工作物１０から工作物部品８１を分離する場合、加工縁部３８、３９の間隔は対抗縁部５０６、５０７と切断遊びの間隔に相応する。少なくとも１つの対抗縁部５０６に画定するかまたは両対抗縁部５０６、５０７の間に、台面４７に対して上部工具１１の方向に突起する加工装置５０８が設けられる。少なくとも１つの対抗縁部５０６、５０７が好ましくは台面４７の面にある。対抗縁部５０６、５０７に、それぞれ加工装置５０８に向き合い好ましくは押さえ面５０１に配向される、支持面５０９、５１０が連結する。摺動部材５１３の上面または上縁部は支持面５０９、５１０の面にある。対抗ローラ５０５は回動軸５１１によって回動しつつ下部工具９の基体４１中に支持される。回動軸５１１は有利に位置軸４８に垂直にまたは台面４７に平行に配向される。

加工装置５０８は断面で見ると円弧セグメント形状の対抗面５２１を備える。そのような加工装置５０８によって加工工具３７と協働して対抗面５２１に相応する延在を有する溝５１５が工作物１０にもたらされ得る。工具３１が工作物１０の変形に使用される対抗ローラ５０５と共に形成されることから、この工具３１はローラ工具、特にローラ溝工具またはローラ変形工具とも呼ばれる。

工作物１０への溝５１５の製作は以下に図８～１０を元に詳細に説明される。図８～１０では工具３１から概略的に簡略化してのみ、基体３３が上部工具１１の加工工具３７とともに、および基体４１が下部工具９の対抗工具体９３とともに示される。

上部工具１１と下部工具９の間に板状工作物１０が位置付けられる。続いて上部工具および／または下部工具１１、９が、特にストローク軸１４、３０に沿って図８の加工位置５１６に移送されるまで互いに向かって移動する。この加工位置５１６で工作物１０は上部工具１１と下部工具９の間に挟持される。この位置に押さえ面５０１が工作物１０の上側に当接し、工具１０を下部工具９の台面４７に押さえつける。この加工位置５１６で加工装置５０８の対抗面５２１が工作物１０の下側に係合し、これを上部工具１１の基体３３の凹部５０３の中で変形する。そのとき加工縁部３８、３９は対抗縁部５０６、５０７に工作物１０の厚さの間隔を置いて向き合う。加工装置５０８の隆起した形態により、および加工縁部３８の対抗縁部５０６へのおよび加工縁部３９の対抗縁部５０７への互いに向き合った位置付けにより、溝５１５の起点がもたらされる。

それに続いて上部工具１１および工作物１０は静止状態に保たれ、下部工具９は下部位置付け軸２５に沿った移動によって制御される。これは図９に示される。下部工具９の静止した上部工具１１への移動により、同様に静止して上部工具１１に保持された工作物１０に溝５１５がもたらされる。それに設けられた支持面５０９、５１０および加工装置５０８の対抗面５２１、並びに好ましく設けられた摺動部材５１３を有する下部工具９に設けられる対抗ローラ５０５によって、わずかな摩擦係数が工作物１０と下部工具９の間に発生する。そこで位置軸３５および４８が互いに平行にずらされて配置されるこの第１作業ストロークまたは振り子ストロークは、対抗ローラ５０５が加工工具３７の加工縁部３８、３９の端部に到達する前に終了する。

図１０に示される以下の作業段階では上部工具１１が上部位置付け軸１６に沿って移動する。下部工具９および工作物１０はこの移動の間休止状態に留まる。上部工具１１の移動の場合、これは工作物１０に対して僅かに持ち上げられ得る。上部工具１１の移動は位置軸３５、３８が再びともに同一平面上にあるとき終了することができる。上部工具１１の移動は加工縁部３８、３９の後端部がまだ工作物を挟持して加工装置５０８を保持しているときも終了することができる。

溝５１５を工作物にもたらす間、好ましくは上部と下部工具１１、９間の間隔が押さえ面５０１の台面４７への領域で一定に留まる。

工具３１の代替的な詳細に図示されない実施形態では、対抗ローラ５０５の代わりに加工装置５０８が下部工具９の基体４１に固定されて設けられる。加工装置５０８の輪郭および形状は図６および図７に示されたものに相応し得る。固定された加工装置５０８は特に、非常に薄い工作物または工作物の非常に柔らかい材料を加工するべきである限り設けられ得る。

図６および図７に示された工具３１の実施形態は、概略的に簡略化され図１１の側面図に示され、上部および下部工具１１、９は互いから持ち上げられている。それらの間にある加工された工作物１０の側面図が示される。それによって溝５１５が上部工具１１の加工工具３７および下部工具９の加工装置５０８によって製作されることが明確にされる。

図１２では図１１の工具３１の代替的実施形態の概略的な側面図が示される。この実施形態では対抗ローラ５０５が切断縁部５２０、およびそれに連結する斜めに延びる対抗面５２１を備えた加工装置５０８を具備することが企図される。この対抗面５２１は傾斜した円錐面として形成される。

上部工具１１は対抗縁部５０６に向き合う加工縁部３８を含む。そのとき切断縁部５２０は、上部工具１１および下部工具９の加工位置５１６に直角に押さえ面５０１に接続し、凹部５０３の中に突き上がる支持面５２２に沿って案内され得る。加工面５０２および凹部５０３は、例えば加工装置５０８の対抗面５２１より幅広く形成されるため、もう１つの加工縁部３９が例えば台面４７に当接することができる。そのような工具３１によって工作物１０への切り込み５２３がもたらされ得、例えば工作物１０にエラ５２４を形成するために同時に変形またはエンボスが行われることが可能になる。

図１３では図１２の工具３１の代替的実施形態が示される。この実施形態では加工装置５０８が同様に、しかし鐘型の対抗面５２１が連結する切断縁部５２０を備えることを企図する。さらに上部工具１１の加工工具３７の加工縁部３８、３９が、下部工具９にある対抗工具体９３の対抗ロール５０５における対抗縁部５０６および５０７に割り当てられる。それによってまたも切り込み５２３および婉曲して形成されたエラ５２４が成形され得る。

図１４では図１１の工具３１のさらなる代替的実施形態が示される。この実施形態では上部工具１１が図１１の上部工具１１に相応する。下部工具９は、２つの互いに間隔を空けた切断縁部５２０を設ける加工装置５０８を有する対抗ローラ５０５を受ける。それら切断縁部の間には対抗面５２１が形成される。加工装置５０８は円筒ころとして形成され、その円周は対抗縁部５０６および５０７、あるいはそれに画定する支持面５０９、５１０のそれより大きい。上部工具１１および下部工具９の加工位置５１６への移送により、それぞれ１つの切り込み５２３が加工縁部３８と対抗縁部５０６並びに加工縁部３９と対抗縁部５０７の間にもたらされる。そのような切断工具の場合材料ストリップが工作物１０から切り取られ得る。

図１５では工具３１のさらなる代替的実施形態が企図される。上部工具１１が加工面５０２として支持ローラ５２６を含む。この支持ローラ５２６の回動軸は好ましくは位置軸３５に直角に配向される。これは工作物１０にもたらされた輪郭に応じて位置軸３５に傾斜して配向されることもできる。

このような支持ローラ５２６は前述の実施形態にも適用され得る。

下部工具９は対抗ローラ５０５としてステップ状またはＳ字型の対抗面５２１を備える。この実施形態では工作物１０の自由縁部が変形され、またはエンボスを含むことが企図される。この場合工具３１はローラ変形工具またはローラエンボス工具とも呼ばれうる。

Claims (18)

1. 板状工作物（１０）の加工のための工具であって；
   共有の位置軸（３５）にあるクランプシャフト（３４）および基体（３３）を有する上部工具（１１）、並びに前記基体（３３）において前記クランプシャフト（３４）の反対側に配置される少なくとも１つの加工縁部（３８、３９）を具備する加工工具（３７）を有し；
   前記板状工作物（１０）用の台面（４７）を有する基体（４１）を備える下部工具（９）を有し；
   前記基体（４１）に設けられた少なくとも１つの対抗縁部（５０６、５０７）を備えた対抗工具体（９３）を有し；
   前記基体（４１）が前記台面（４７）に垂直に配向された位置軸（４８）を含み；
   前記上部工具（１１）および前記下部工具（９）がそれらの間に配置された板状工作物（１０）の加工のためにストローク方向に運動可能であり；
   前記上部工具（１１）と前記下部工具（９）の間に加工面が成形され；
   前記加工工具（３７）の少なくとも１つの前記加工縁部（３８、３９）が少なくとも部分的に前記基体（３３）に設けられた押さえ面（５０１）に沿って延在し；
   前記対抗工具体（９３）が前記加工工具（３７）の少なくとも１つの前記加工縁部（３８、３９）に向き合う少なくとも１つの前記対抗縁部（５０６、５０７）を備えた対抗ローラ（５０５）として形成され；
   少なくとも１つの前記対抗縁部（５０６、５０７）に画定した、前記加工工具（３７）の前記加工縁部（３８、３９）の長手方向に配向された、婉曲した少なくとも１つの対抗面（５２１）を有する加工装置（５０８）が設けられ；
   前記台面（４７）の表面には、前記板状工作物（１０）と、前記台面（４７）との間の相対運動の際の摩擦を低減するための摺動部材（５１３）が設けられていることを特徴とする板状工作物（１０）の加工のための工具。
2. 少なくとも１つの前記加工縁部（３８、３９）が前記基体（３３）全体に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載の工具。
3. 少なくとも１つの前記加工縁部（３８、３９）が前記位置軸（３５）に垂直に配向されることを特徴とする請求項１に記載の工具。
4. 少なくとも１つの前記加工縁部（３８、３９）が前記加工工具（３７）の前記位置軸（３５）に交差することを特徴とする請求項３に記載の工具
5. 前記上部工具（１１）の前記加工工具（３７）が前記加工縁部（３８、３９）に隣接して前記上部工具（１１）の前記基体（３３）中の凹部（５０３）に設けられた加工面（５０２）を備えることを特徴とする請求項１に記載の工具。
6. 前記基体（３３）中の前記凹部（５０３）が２つの互いに平行に互いに対して間隔を設けた前記加工縁部（３８、３９）によって画定されることを特徴とする請求項５に記載の工具。
7. 前記対抗工具体（９３）が回動軸（５１１）を中心に前記位置軸（４８）に垂直に前記下部工具（９）の前記基体（４１）中で回動可能に軸支されることを特徴とする請求項１に記載の工具。
8. 前記対抗縁部（５０６、５０７）が、それに前記上部工具（１１）の前記基体（３３）の前記押さえ面（５０１）に配向された支持面（５０９、５１０）が画定する前記対抗ローラ（５０５）の周囲を巡って設けられることを特徴とする請求項７に記載の工具。
9. 前記対抗縁部（５０６、５０７）が前記下部工具（９）の前記台面（４７）の面にあることを特徴とする請求項８に記載の工具。
10. 前記加工装置（５０８）の前記対抗面（５２１）は、前記押さえ面（５０１）に配向された支持面（５０９、５１０）に隣接して配置され、前記対抗縁部（５０６、５０７）に隣接して配置され、前記下部工具（９）に対する前記上部工具（１１）の加工位置（５１６）で少なくとも部分的に前記基体（３３）中の凹部（５０３）に係合することを特徴とする請求項１に記載の工具。
11. 前記対抗面（５２１）が変形面、または片側に隣接する切断縁部（５２０）を有する変形面、または両側に変形面を区切る切断縁部（５２０）を有する変形面として形成されることを特徴とする請求項１０に記載の工具。
12. 前記加工工具（３７）の前記加工面（５０２）が支持ローラ（５２６）として形成されることを特徴とする請求項５に記載の工具。
13. 前記台面（４７）は、前記台面（４７）の上面に動部材（５１３）を有し、前記動部材（５１３）は、前記板状工作物（１０）と、前記下部工具（９）の前記台面（４７）との間の相対運動の際の摩擦を最小化することを特徴とする請求項１に記載の工具。
14. ストローク軸（１４）に沿ってストローク駆動装置（１３）により、上部工具（１１）によって加工されるべき板状工作物（１０）への方向およびその反対方向に運動可能であり、前記ストローク軸（１４）に垂直に延在する上部位置付け軸（１６）に沿って位置付け可能であり、駆動装置（１７）によって前記上部位置付け軸（１６）に沿って移動可能である上部工具（１１）を有し、前記上部工具（１１）に配向され下部ストローク軸（３０）に沿ってストローク駆動装置（２７）によって前記上部工具（１１）の方向に運動可能であり前記上部工具（１１）の前記ストローク軸（１４）に垂直に配向され駆動装置（２６）により前記下部位置付け軸（２５）に沿って移動可能な、前記下部位置付け軸（２５）に沿って位置付け可能である下部工具（９）を有し、それによって前記モータ駆動装置（１７、２６）が前記上部および下部工具（１１、９）の移動のために制御可能である制御（１５）を有し、前記上部工具（１１）の前記上部位置付け軸（１６）に沿った移動および前記下部工具（９）の前記下部位置付け軸（２５）に沿った移動がそれぞれ互いから独立して制御可能であり、請求項１に記載の板状工作物（１０）の加工のための工具（３１）が設けられることを特徴とする板状工作物の加工のための工具機械。
15. ストローク軸（１４）に沿ってストローク駆動装置（１３）により、上部工具（１１）とともに加工されるべき板状工作物（１０）の方向に、およびその反対方向に運動可能であり、前記ストローク軸（１４）に垂直に延在する上部位置付け軸（１６）に沿って位置付け可能である上部工具（１１）が、駆動装置（１７）によって前記上部位置付け軸（１６）に沿って移動され；
    前記上部工具（１１）に対して配向され前記上部工具（１１）の前記ストローク軸（１４）に垂直に配向された下部位置付け軸（２５）に沿って位置付け可能である下部工具（９）が、駆動装置（２６）によって前記下部位置付け軸（２５）に沿って移動され；
    制御（１５）により前記モータ駆動装置（１７、２６）が前記上部および下部工具（１１、９）の移動のために制御され；
    請求項１に記載の工具（３１）が前記板状工作物（１０）の加工のために導入され；
    前記上部工具（１１）と前記下部工具（９）のどちらか一方または両方がストローク運動によって制御されるため前記板状工作物（１０）が前記上部工具（１１）と前記下部工具（９）の間に挟持され；
    前記板状工作物（１０）の加工のために、前記上部工具（１１）および前記下部工具（９）がそれぞれまたは共同で互いに相関的に前記位置軸（３５、４８）を中心に回動し、あるいは前記上部工具（１１）および前記下部工具（９）がそれぞれまたは共同で互いに相関的に前記位置付け軸（１６、２５）に沿って移動し、あるいは前記上部工具（１１）および前記下部工具（９）がそれぞれまたは共同で互いに相関的に前記ストローク軸（１４、３０）を中心に回動し、あるいはそれぞれまたは共同で互いに相関的に前記位置付け軸（１６、２５）に沿って移動する；
    ことを特徴とする板状工作物の加工のための方法。
16. 前記上部工具（１１）および／または前記下部工具（９）のストローク運動の後に、前記板状工作物（１０）を加工するため、前記板状工作物（１０）をそれらの間に挟持するために、前記下部工具（９）の前記上部工具（１１）に対する前記下部位置付け軸（２５）に沿った第１移動が制御され、前記対抗工具体（９３）が前記加工工具（３７）に対して前記下部位置付け軸（２５）に沿って移動され、それに続いて前記上部工具（１１）の前記上部位置付け軸（１６）に沿った移動が制御され、その間前記下部工具（９）が静止状態に保たれることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記上部工具（１１）および前記下部工具（９）の前記加工面に沿った移動が最大の作業ストロークで制御され、その場合前記板状工作物（１０）が前記加工工具（３７）の前記加工縁部（３８、３９）および前記加工装置（５０８）の前記対抗面（５２１）により前記板状工作物（１０）が挟持されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記板状工作物（１０）の加工中、前記上部工具（１１）の前記押さえ面（５０１）の、前記下部工具（９）の台面（４７）に対する間隔が一定に保たれることを特徴とする請求項１５に記載の方法。

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