特許 6555943 切りくず吸引装置を備えた板金加工機、および、切りくず吸引装置における不具合を検出する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6555943

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】切りくず吸引装置を備えた板金加工機、および、切りくず吸引装置における不具合を検出する方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 45/00 20060101AFI20190729BHJP

   B21D 28/34 20060101ALI20190729BHJP

   B21D 28/36 20060101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   B21D45/00 E

   B21D45/00 A

   B21D28/34 D

   B21D28/36 Z

【請求項の数】10

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-121928(P2015-121928)

(22)【出願日】2015年6月17日

(65)【公開番号】特開2016-2596(P2016-2596A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2018年4月11日

(31)【優先権主張番号】10 2014 211 567.1

(32)【優先日】2014年6月17日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】502300646

【氏名又は名称】トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｔｒｕｍｐｆ Ｗｅｒｋｚｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧｍｂＨ ＋ Ｃｏ． ＫＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(72)【発明者】

【氏名】フランク バルト

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲン アッペル

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０３８２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０８４２５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−１９０３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３００６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０９３０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２４５２０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ４５／００

Ｂ２１Ｄ ２８／３４

Ｂ２１Ｄ ２８／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切りくず吸引装置（１４）と制御装置とを備えた板金加工機（１）であって、
前記切りくず吸引装置（１４）は、
打抜きダイ（１９）のダイ開口部（２０）に連通された、切りくずを収集するための切りくず室（１６）
を有し、
前記切りくず室（１６）には、切りくずフラップ（２１）と吸引路（１５）とが設けられており、
前記吸引路（１５）は少なくとも１つのふるい（２３，２４）を有し、
前記切りくず吸引装置（１４）はさらに、
前記吸引路（１５）に連通された、前記切りくず吸引装置（１４）内に負圧を生成するための吸引ファン（２６）と、
流れ方向で見て最後のふるい（２４）と前記吸引ファン（２６）との間に設置されて前記吸引路（１５）に接続された、信号を前記制御装置へ送信する負圧センサ（２５）と
を有し、
前記制御装置は、前記負圧センサ（２５）の信号から、少なくとも１つの閾値を検知するように構成されており、
前記閾値は、前記ふるい（２３，２４）の汚れが許容範囲外であることを示し、
前記制御装置は、前記負圧センサ（２５）の信号から、前記切りくずフラップ（２１）が封止不足であることを示す閾値を検知する、
ことを特徴とする板金加工機（１）。

【請求項2】

前記切りくず吸引装置（１４）は少なくとも２つのふるいを有し、
少なくとも１つのふるいは、目の粗いふるいであり、少なくとも１つのふるいは、目の細かいふるいである、
請求項１記載の板金加工機（１）。

【請求項3】

前記制御装置は、前記負圧センサ（２５）の信号から、少なくとも２つの閾値を検知するように構成されており、
第２の閾値は、前記ふるい（２３，２４）の汚れが重大であることを示す、
請求項１または２記載の板金加工機（１）。

【請求項4】

前記切りくずフラップ（２１）に、当該切りくずフラップ（２１）の振動運動を行うように構成された駆動装置（２２）が設けられており、
前記制御装置は、前記切りくずフラップ（２１）が封止不足であることを示す前記閾値を検知した場合に、前記振動運動を作動させるように構成されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の板金加工機（１）。

【請求項5】

前記負圧センサ（２５）には、前記閾値に対応するそれぞれ複数の切替点が設けられている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の板金加工機（１）。

【請求項6】

前記負圧センサ（２５）は、検出した負圧に応じた圧力信号を出力するように構成されており、
前記制御装置は、前記圧力信号がとる値が前記少なくとも１つの閾値を超えているか否かを判定するように構成されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の板金加工機（１）。

【請求項7】

請求項１から６までのいずれか１項記載の板金加工機（１）の切りくず吸引装置（１４）において不具合を検出する方法であって、
・前記吸引ファン（２６）と前記流れ方向で見て最後のふるい（２４）との間の負圧を検出するステップと、
・前記負圧に基づき、実験により求めた値を用いて、前記切りくず吸引装置（１４）において不具合が生じているか否かを判断するステップと、
・前記不具合をシグナリングするステップと
を有し、
前記少なくとも１つのふるい（２３，２４）の汚れを検出するために、前記切りくずフラップ（２１）が開いた状態で前記負圧を検出する、
ことを特徴とする方法。

【請求項8】

前記切りくずフラップ（２１）の封止不足を検出するため、前記切りくずフラップ（２１）が閉じた状態で前記負圧を検出する、
請求項７記載の方法。

【請求項9】

前記吸引路（１５）における負圧の閾値を用いて、前記ダイ開口部（２０）の領域における負圧の閾値を検出するため、前記吸引路（１５）内の負圧と前記ダイ開口部（２０）の領域における負圧との比を、実験により検出する、
請求項７記載の方法。

【請求項10】

前記板金加工機（１）は、請求項６記載の板金加工機（１）であり、
前記切りくずフラップ（２１）の封止不足を検知する際に、当該切りくずフラップ（２１）が振動運動を行うように、前記制御装置は前記駆動装置（２２）を制御する、
請求項８記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切りくず吸引装置を備えた板金加工機に関し、特に、不具合検出装置を有する、切りくず吸引装置付の板金加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

打抜き機上にて、または、打抜きレーザ切削複合機上にて板金の打抜きを行う際には、切りくずや打抜きくずを吸引する必要がある。そうしないと、切りくずや打抜きくずが板金に付着したままとなり、並進移動時に衝突または突起が生じることにより、板金を損傷してしまうことがある。それゆえ、打抜き機または打抜きレーザ切削機に切りくず吸引装置を設けなければならない。

【0003】

しかし、切りくず吸引装置が設けられていても、吸引路内のふるいの汚れや切りくずフラップの封止不足等の不具合が生じるおそれがあり、これも、上記と同じ問題の原因となる。

【0004】

それゆえ従来は、ふるいを頻繁に洗浄し、かつ、たとえば打抜き機または打抜きレーザ機等の板金加工機が静止した状態で、別個の装置を用いて切りくず吸引装置の封止性を検査しなければならなかった。しかし、このことは非常に面倒であるため、上述の措置はしばしば、衝突や板金突起が生じて初めて行われることが多い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の基礎となる課題は、上述の問題を解消し、かつ、打抜き機の、高いプロセス確実性でありかつ操作容易性の動作を保証する、切りくず吸引装置付の板金加工機を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題は、請求項１に記載の板金加工機と、請求項９に記載の方法とにより解決される。従属請求項に本発明の他の実施形態が記載されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の切りくず吸引装置を備えた打抜き機を示す。

【図2】一実施例の切りくず吸引装置の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

請求項１に記載の板金加工機を設けることにより、特に、吸引路内において、流れ方向で見て最後のふるいと吸引ファンとの間に負圧センサを設けることにより、複数の不具合原因を１つのセンサだけで検出することができ、それと同時に、切りくず室において負圧センサを配置するのにかかる手間が増大するのを回避することもできる。

【実施例】

【0009】

以下、複数の実施例に基づき、添付の図面を参照して、本発明を説明する。

【0010】

図１に、板金加工機の一実施例として打抜き機１を示す。打抜き機１の重要な構成要素はＣフレーム２である。Ｃフレーム２は、鋼製のねじり耐性の溶接加工品から成る。

【0011】

Ｃフレーム２の後端部には、図中に示されていないスライドアクチュエータを介してスライド５を流体力により駆動するための流体ユニット３が設けられている。

【0012】

Ｃフレーム２の下部の内側には、打抜工具の工具下部分を固定するための下部工具固定部４がコンソール室内に設けられている。工具下部分は回転アクチュエータを介して３６０°回転可能であり、どのような任意の角度位置にも固定することができる。

【0013】

Ｃフレーム２の上部の内側に前記スライド５が設けられている。このスライド５は上部工具固定部を有し、打抜工具の工具上部分を形状接続的に遊び無しで固定する。スライド５も３６０°回転可能であり、かつ、どのような任意の角度位置にも固定することができる。こうするために、第２の回転アクチュエータが設けられている。

【0014】

上述の両回転アクチュエータは、図中には示されていない機械制御装置によって制御され、この機械制御装置は別個のスイッチキャビネット内に設けられている。さらに、スライドコントローラと、板金プレート６を移動させるための全てのリニアアクチュエータと、たとえば小片フラップ７の上下運動等の特殊機能のためのアクチュエータも、前記機械制御装置によって制御される。前記制御装置は、入力手段および出力手段としてキーボードおよびモニタを有する。その制御機能はマイクロコントローラにより実行され、加工プログラムおよび動作パラメータは前記制御装置の記憶領域に記憶されている。

【0015】

Ｃフレーム２の下部内側には機械作業台８が配置されており、この機械作業台８は、工具マガジン１０を有するクロスレール９を備えている。このクロスレール９に、板金プレート６を固定するためのクランプ鉤爪１１が設けられている。クランプ鉤爪１１はクロスレール９上の適切な場所に固定することができ、板金６を確実に保持するように、かつ、板金６の加工面を把持しないように、複数のこのクランプ鉤爪１１をずらすことができる。工具マガジン１０内には、複数の打抜工具１３に対応して複数の工具固定部１２が、ここでは２つの打抜工具１３に対応して３つの工具固定部１２が設けられている。下部工具固定部４の前方には、比較的小さい板金部品を出すための小片フラップ７が中央に配置されている。

【0016】

Ｃフレーム２には、本発明の切りくず吸引装置１４が機械作業台８の下方に設けられている。

【0017】

動作中には、打抜きを行うために機械作業台８は、クランプ鉤爪１１が取り付けられたクロスレール９と共にＹ方向に移動し、機械作業台８上にて板金６を摺動させながら、クロスレール９はＸ方向に、プログラミングされた位置まで移動する。その後、スライド５によって打抜き往復移動を行う。次に、同じ原理によって次の打抜き位置まで移動する。

【0018】

図２は、打抜き機１に設けられた、一実施例の切りくず吸引装置１４の側面図である。この切りくず吸引装置１４は、図中に示されていない真空発生器を、つまり吸引ファン２６を備えている。吸引ファン２６は、少なくとも３００ミリバールの負圧を生成するように構成されている。吸引ファン２６は吸引路１５を介して切りくず室１６に連通されている。この切りくず室１６から上方向に向かって吸引管１７が設けられている。この吸引管１７の上端部にコンソール１８が接続されている。コンソール１８には下部工具固定部４（図１）が設けられており、この下部工具固定部４内に打抜きダイ１９が配置されている。打抜きダイ１９はダイ開口部２０を有し、このダイ開口部２０は前記吸引管１７を介して切りくず室１６に連通されている。

【0019】

切りくず室１６は切りくずフラップ２１を有し、切りくずをこの切りくずフラップ２１に通過させて切りくず室１６内から排出することができる。切りくずフラップ２１には、当該切りくずフラップ２１を開閉させるための駆動装置２２が備えつけられている。駆動装置２２は制御装置に接続されている。オプションとして駆動装置２２は、切りくずフラップ２１の振動運動を行うように駆動制御可能に構成されている。

【0020】

吸引路１５内にはふるい２３が設けられている。このふるい２３はここでは、切りくず室１６に設けられた吸引路１５の管継手に設けられている。これに代えて択一的に、ふるい２３を吸引路１５の他の場所に配置することも可能である。オプションとして、第２のふるい２４が吸引路１５内に設けられている。この場合、前記管継手に設けられるふるい２３は目の粗いふるいであり、流れ方向で見て吸引ファン２６の方向に設けられたふるいは目の細かいふるいである。

【0021】

さらに、吸引路１５に負圧センサ２５が取り付けられている。この負圧センサ２５は、吸引ファン２６と、流れ方向で見て最後のふるい２４との間に配置されている。これにより、ふるいすべてにおける圧力降下を検出することができ、これにより、使用されている全てのふるいの詰まりを検出することができる。

【0022】

これに代わる択一的な実施形態では、負圧センサは吸引路１５には取り付けられず、管またはホースを介して吸引路１５に接続されている。他の１つの実施形態では、負圧センサは吸引路内部に設けられる。

【0023】

負圧センサ２５は、検出した負圧に関する出力信号を制御装置へ出力する。負圧センサ２５は少なくとも１つの切替点を有し、この切替点で、出力信号が前記検出した負圧に依存して変化する。この切替点は、ふるいの汚れが許容範囲外であることを示す閾値である負圧値付近に設けられている。このような構成により、板金プレートの加工の継続が制御装置により中止され、このことにより不具合がシグナリングされる。更に、ふるいの汚れが重大であることを示す閾値付近に、他のオプションとしての切替点もある。その際には制御装置によって、ふるい２３，２４の洗浄または交換が必要であることが、オペレータに表示される。

【0024】

他の択一的な実施形態では、閾値に対応する切替点を前記負圧センサ２５に設けるのではなく、負圧センサ２５は、検出した負圧に応じた電気的圧力信号を前記制御装置へ送信する。この圧力信号は、アナログまたはデジタルとすることができる。その際には制御装置は、圧力信号が、当該制御装置に記憶された閾値を上回るほどの値になっているか否かを判定する。

【0025】

負圧センサ２５または制御装置に更に他のオプションの閾値を設けることにより、制御装置は、閉じた状態の切りくずフラップ２１が封止不足であるか否かを判断することができる。

【0026】

動作中には、前記負圧センサは切りくず吸引装置１４における不具合を検知するため、流れ方向で見て最後のふるい２４と吸引ファン２６との間の吸引路１５内の負圧を検出する。

【0027】

吸引路１５内の負圧を用いてコンソール室内の負圧を求めることができるようにするためには、流れ方向で見て最後のふるい２４と吸引ファン２６との間の吸引路１５内の負圧を、一連の複数の実験により、コンソール室内の負圧に実験により対応付ける。すなわち、ダイ開口部２０の領域内の負圧に実験により対応付ける。このようにして、流れ方向で見て最後のふるい２４と吸引ファン２６との間の吸引路１５内の負圧を検出することにより、実験により求められた、障害無しで動作を行うのに必要な負圧が、コンソール室内に存在するか否かを判断することができる。

【0028】

ふるいの汚れを検出するためには、切りくずフラップ２１を開け、吸引ファン２６を作動させる。こうすることにより、切りくず室１６内部は周辺空気圧となり、このようにして、吸引路１５内の負圧を検出することにより、ふるい２３，２４における圧力降下を検出することができ、これによりふるい２３，２４の汚れを検出することができる。

【0029】

本実施例では、吸引路１５内の負圧が０ミリバールから−６０ミリバールであることにより、打抜きダイ１９における吸引パワーが十分であることが保証されていることが分かる。実験により、上記実施例では−６０ミリバールの負圧は、ふるい２３，２４の７０％の汚染度に相当することが判明した。また、−６０ミリバールから−１５０ミリバールまでの負圧値は、上記実施例では７０％から９０％までの汚染度に相当する。上記検出値の場合、制御装置により、１つまたは複数の前記ふるいを洗浄または交換しなければならないという信号が出力される。−１５０ミリバールを越える値（−１５０ミリバールより小さい圧力）の場合には、コンソール内の吸引パワーは十分でなくなっており、突起による損傷の危険性が過度に大きくなるので、製造動作を継続することが不可能となり、打抜き機１の制御装置は動作を停止する。

【0030】

切りくずフラップ２１が閉じた状態において封止不足であるか否かを判定するためには、まず最初に切りくずフラップ２１を閉鎖し、たとえば約１ｍｍの厚さの薄い板金プレート６を用いてダイ開口部２０を完全に覆う。次に吸引ファン２６を作動させ、吸引路１５内の負圧センサ２５を用いて負圧を求める。切りくず吸引装置１４が封止不足であることを表す閾値の値は−１５０ミリバールであることが、実験により特定された。この値を下回ると（０ミリバールから−１５０ミリバールまでの間の値）、製造動作を継続することができないことが表示され、制御装置は動作を停止する。というのも、そうしないと、突起による損傷の危険性が過度に大きくなるからである。

【0031】

この場合にはオプションとして、切りくずフラップ２１から切りくずまたは打抜きくずを除去して切りくずフラップ２１を再び封止できるようにするために、振動運動を行うように切りくずフラップ２１の駆動装置２２を制御する。

【0032】

上記の各オプションや実施例を組み合わせて別の実施形態を成すこともできる。

【図1】

【図2】