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公開番号2024154365
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-30
出願番号2024011800
出願日2024-01-30
発明の名称部品のローディング及びアンローディングを自動化する方法のためのフランジ付きテーパピン
出願人ザ・ボーイング・カンパニー
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B21D 37/14 20060101AFI20241023BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】本発明は、部品のローディング及びアンローディングを自動化する方法のためのフランジ付きテーパピンを提供する。
【解決手段】部品を成形するための成形型が開示される。成形型は、成形される部品の下側面を下側成形型に固定する取り外し可能な固定ピンの下側部分を受け入れるための下側ピン受け開口部を備える下側成形型部分と、成形される部品の上側面を上側成形型部分に固定する取り外し可能な固定ピンの上側を受け入れるための上側ピン受け開口部を備える、下側成形型部分の上方に位置決め可能な上側成形型部分とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
部品（204）を成形するための成形型（1114）であって、前記成形型（1114）が、
成形される部品（204）の下側面（208）を下側成形型部分（202）に固定する取り外し可能な固定ピン（402）の下側部分（608a）を受け入れるための下側ピン受け開口部（606a）を備える前記下側成形型部分（202）と、
前記成形される部品（204）の上側面（210）を上側成形型部分（1116）に固定する前記取り外し可能な固定ピン（402）の上側部分（612a）を受け入れるための上側ピン受け開口部（1002a、1002b）を備える、前記下側成形型部分（202）の上方に位置決め可能な前記上側成形型部分（1116）と
を備える、成形型（1114）。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記下側成形型部分（202）が下側ホットボックス部分（106）内に収容され、前記下側ホットボックス部分（106）が、下側ハウジング（120）と、前記下側ハウジング（120）内に受け入れられ、前記下側成形型部分（202）を支持する下側加熱プラテン（1104）と、前記成形される部品（204）の前記下側面（208）を前記下側ハウジング（120）及び前記下側加熱プラテン（1104）に固定する前記取り外し可能な固定ピン（402）の前記下側部分（608a）を受け入れるための下側ホットボックス部分ピン受け開口部（610a）とを備える、請求項1に記載の成形型。
【請求項３】
前記上側成形型部分（1116）が前記下側ホットボックス部分（106）の上方に位置決め可能な上側ホットボックス部分（108）内に収容され、前記上側ホットボックス部分（108）が、上側ハウジング（122）と、前記上側ハウジング（122）内に受け入れられ、前記上側成形型部分（1116）を支持する上側加熱プラテン（1110）と、前記成形される部品（204）の上側面（210）を前記上側ハウジング（122）及び前記上側加熱プラテン（1110）に固定する前記取り外し可能な固定ピン（402）の前記上側部分（612a）を受け入れるための上側ホットボックス部分ピン受け開口部（1004a、1004b）とを備える、請求項2に記載の成形型。
【請求項４】
前記取り外し可能な固定ピン（402）を更に備える、請求項1に記載の成形型。
【請求項５】
前記取り外し可能な固定ピン（402）の前記下側部分（608a）が、前記部品（402）の取り外し及び位置決めを行うために、相互にテーパが付けられた前記下側ピン受け開口部（606a）に隙間嵌めされるテーパ面（604a、604b）を備える、請求項1に記載の成形型。
【請求項６】
前記取り外し可能な固定ピンの前記上側部分が、前記部品（204）が載る棚部を備え、前記部品（204）の持ち上げを可能にし、前記下側ピン受け開口部（606a）の上面を接続するフランジ（602a、602b）を備える、請求項1に記載の成形型。
【請求項７】
前記取り外し可能な固定ピン（402）の前記上側部分（612a）が、前記取り外し可能な固定ピン（402）を把持することを可能にする凹状の隆起部（404）を備える、請求項6に記載の成形型。
【請求項８】
前記下側成形型部分（1118）とエンドエフェクタ（410）からのグリッパ（504）との間に断熱層を提供するサーマルパッド（408）を更に備える、請求項1に記載の成形型。
【請求項９】
前記下側ホットボックス部分（106）及び前記上側ホットボックス部分（108）が、プレスアセンブリ（104）から取り外し可能である、請求項3に記載の成形型。
【請求項１０】
部品（204）を熱間成形するためのホットボックス（102）であって、前記ホットボックス（102）が、
下側ハウジング（120）と、前記下側ハウジング内に受け入れられ、下側成形型部分（1118）を支持する下側加熱プラテン（1104）と、成形される部品の下側面を前記下側ハウジング及び前記下側加熱プラテン（1104）に固定する取り外し可能な固定ピン（402）の下側部分を受け入れるための下側ピン受け開口部とを備える下側ホットボックス部分（106）と、
前記下側ホットボックス部分（106）の上方に位置決め可能な上側ホットボックス部分（108）であって、上側ハウジング（122）と、前記上側ハウジング内に受け入れられ、上側成形型部分（1116）を支持する上側加熱プラテン（1010）と、前記成形される部品（204）の上側面を前記上側ハウジング（122）及び前記上側加熱プラテン（1010）に固定する前記取り外し可能な固定ピン（402）の上側部分（612a）を受け入れるための上側ピン受け開口部（1002a、1002b）とを備える上側ホットボックス部分（108）と
を備える、ホットボックス（102）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、部品のローディング及びアンローディングを自動化する方法のためのフランジ付きテーパピンに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
熱間成形プレスなど、従来のプレスは費用がかかる。例えば、航空宇宙産業では、大きな部品を加工することが可能な熱間成形プレスは、250万米ドルを超えるコストがかかり、1000万米ドルものコストがかかる場合さえある。更に、従来の熱間成形プレスは、高価なメンテナンスを必要とし、予測不能なダウンタイムが発生するため、製造サイクル時間に悪影響を及ぼす。更に、熱間成形プレスが動作に失敗した場合、しばしば、失敗時にプレスによって加工されている部品を費用をかけて再加工する必要がある。最悪のシナリオとして、そのような部品は廃棄しなければならず、その結果、大幅な追加コストが生じる。
【０００３】
通常、熱間成形工具の部分ローディングは手動で行われ、オペレータは熱保護機器／衣類を着用する必要がある。ローディング／アンローディング工程の間、オペレータは、1700°Fを超える可能性がある部品、工具、及びプレス構成要素と絶えず接触する必要がある。手動でローディングとアンローディングされた部品には、オペレータが異なるローディング及びアンローディングの方法を使用するため、部品の外形にばらつきが生じる可能性がある。自動化されたローディング及びアンローディングは、高温の構成要素との密接なやりとりを必要としないオペレータに対して、より安全な環境を提供することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施例によれば、部品を成形するための成形型が開示される。成形型は、成形される部品の下側面を下側成形型部分に固定する取り外し可能な固定ピンの下側部分を受け入れるための下側ピン受け開口部を備える下側成形型部分と、成形される部品の上側面を上側成形型部分に固定する取り外し可能な固定ピンの上側部分を受け入れるための上側ピン受け開口部を備える、下側成形型部分の上方に位置決め可能な上側成形型部分とを備える。
【０００５】
以下の形態のうちの1つ又は複数を含む様々な追加の形態が、部品を成形するための成形型に含まれ得る。下側成形型部分は、下側ホットボックス部分内に収容され、下側ホットボックス部分は、下側ハウジングと、下側ハウジング内に受け入れられ、下側成形型部分を支持する下側加熱プラテンと、成形される部品の下側面を下側ハウジング及び下側加熱プラテンに固定する取り外し可能な固定ピンの下側部分を受け入れるための下側ホットボックス部分ピン受け開口部とを備える。上側成形型部分は、下側ホットボックス部分の上方に位置決め可能な上側ホットボックス部分内に収容され、上側ホットボックス部分は、上側ハウジングと、上側ハウジング内に受け入れられ、上側成形型部分を支持する上側加熱プラテンと、成形される部品の上側面を上側ハウジング及び上側加熱プラテンに固定する取り外し可能な固定ピンの上側部分を受け入れるための上側ホットボックス部分ピン受け開口部とを備える。成形型は、取り外し可能な固定ピンを更に備える。取り外し可能な固定ピンの下側部分は、部品の取り外し及び位置決めを行うために、相互にテーパが付けられた下側ピン受け開口部に隙間嵌めされるテーパ面を備える。取り外し可能な固定ピンの上側部分は、部品が載る棚部を備え、部品の持ち上げを可能にし、しかも下側ピン受け開口部の上面を接続するフランジを備える。取り外し可能な固定ピンの上側部分は、取り外し可能な固定ピンを把持することを可能にする凹状の隆起部を備える。エンドエフェクタは、下側成形型部分とエンドエフェクタからのグリッパとの間に断熱層を提供するサーマルパッドを更に備える。下側ホットボックス部分及び上側ホットボックス部分は、プレスアセンブリから取り外し可能である。
【０００６】
本開示の実施例によれば、部品を熱成形するためのホットボックスが開示される。ホットボックスは、下側ハウジングと、下側ハウジング内に受け入れられ、下側成形型部分を支持するように構成された下側加熱プラテンと、成形される部品の下側面を下側ハウジング及び下側加熱プラテンに固定する取り外し可能な固定ピンの下側部分を受け入れるための下側ピン受け入れ開口部とを備える下側ホットボックス部分と、下側ホットボックス部分の上方に位置決め可能な上側ホットボックス部分であって、上側ハウジングと、上側ハウジング内に受け入れられ、上側成形型部分を支持するように構成された上側加熱プラテンと、成形される部品の上側面を上側ハウジング及び上側加熱プラテンに固定する取り外し可能な固定ピンの上側部分を受け入れるための上側ピン受け開口部とを備える、上側ホットボックス部分とを備える。
【０００７】
以下の形態のうちの1つ又は複数を含む部品を成形するために、様々な追加の形態をホットボックスに含めることができる。ホットボックスは、取り外し可能な固定ピンを更に備える。取り外し可能な固定ピンの下側部分は、部品の取り外し及び位置決めを行うために、相互にテーパが付けられた下側ピン受け開口部に隙間嵌めされるテーパ面を備える。取り外し可能な固定ピンの上側部分は、部品が載る棚部を備え、部品の持ち上げを可能にし、しかも下側ピン受け開口部の上面を接続するフランジを備える。取り外し可能な固定ピンの上側部分は、取り外し可能な固定ピンを把持することを可能にする凹状の隆起部を備える。エンドエフェクタは、下側成形型部分とエンドエフェクタからのグリッパとの間に断熱層を提供するサーマルパッドを更に備える。
【０００８】
本開示の実施例によれば、システムが開示される。本システムは、エンドエフェクタと、部品をホットボックスの下側ホットボックス部分に固定する固定ピンを把持するエンドエフェクタに取り付けられたグリッパとを備え、固定ピンは、テーパ状の下側本体部分と、下側本体部分と上側本体部分との間に配置されたフランジと、グリッパが固定ピンを保持することを可能にするフランジの上方に配置された凹状の隆起部とを備える。いくつかの例では、システムは、部品ハンドリングロボット、ユーザ制御プラットフォーム、コンピュータ制御プラットフォーム、又は部品ハンドリングフレームを備える。
【０００９】
本開示の実施例によれば、部品固定ピンが開示される。部品固定ピンは、テーパ状の下側本体部分と、上側本体部分と、下側本体部分と上側本体部分との間に配置されたフランジと、グリッパがホットボックス固定ピンを保持することを可能にするフランジの上方に配置された凹状の隆起部とを備える。
【００１０】
本開示の実施例によれば、ホットボックス又は超塑性成形（SPF）プレスアセンブリに成形される部品を固定する方法が開示される。本方法は、成形される部品を、エンドエフェクタと、エンドエフェクタに固定ピンが取り付けられたグリッパとを備えるプラットフォームに固定ピンを用いて固定するステップと、成形される部品を、固定ピンを使用してホットボックスプレスアセンブリ内のホットボックスの下側ホットボックス部分に移動させるステップと、固定ピンを解放するためにグリッパを作動させることによって、部品を解放するステップとを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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