JP2000237823A - 曲げ加工方法及び曲げ加工装置並びに下型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの板厚誤差や経時変化の影響に左右さ
れず、安定した曲げ角度を繰り返して得るようにする。 【解決手段】 パンチとダイ１との協働によりワークＷ
を所定角度に折曲げたときの前記ダイ１の上端面１ａか
ら前記ワークＷの折曲げ部先端Ｗａまでの垂直距離Ｈ１
を、前記折曲げ部３に向けて照射し該折曲げ部３によっ
て遮光された検出光Ｋの遮光位置から求め、この垂直距
離Ｈ１を基準として、二枚目以降のワークを折曲げると
きに、前記ダイ１の上端面１ａから前記ワークＷの折曲
げ部先端Ｗａまでの垂直距離が前記基準の垂直距離Ｈ１
に一致するまでパンチを移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲げ加工方法及び
曲げ加工装置に関し、詳細には、板厚誤差（板厚のばら
つき）及び経時変化の影響に左右されることなく、安定
した曲げ角度の繰り返し精度を実現できる曲げ加工方法
及び曲げ加工装置並びに下型装置を提供することにあ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プレスブレーキ等の如き曲げ加
工装置においては、一枚目のワークからｎ枚目のワーク
まで連続して加工して行くと、ラム駆動用シリンダーに
よる熱によって徐々にフレームが変形し、またパンチ先
端部の磨耗により、該パンチ先端部の位置が徐々に変化
してくる現象、すなわち経時変化（以下、この現象を経
時変化という）によってワークの折曲げ角度が初期状態
から次第に変動することがある。

【０００３】そこで従来は、この経時変化を防ぐため
に、図１１に示すように、プレスブレーキ１０１のサイ
ドフレーム１０３側方にラム１０５の位置を検出するた
めの検出板１０７を設け、この検出板１０７に設けた針
１０９によって前記ラム１０５に取り付けた目盛り１１
１を読み取ることによって、該ラム１０５の位置を検出
するようにしている。

【０００４】すなわち、ラム１０５は、曲げ加工時にお
いてワークＷからの反力に基づきサイドフレーム１０３
が変形することにより、上方へ変形する（撓む）ため、
その変形を受けているラム１０５の位置を、前記検出板
１０７（検出板は反力を受けていない）にて検出するこ
とにより、図１２に示すように、反力を受けている状態
におけるパンチＰとダイＤとの相対距離Ｈの検出を行
い、予め金型条件やワーク条件から計算によって求めた
相対距離となるまでパンチＰを追い込んで行く。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記曲
げ加工装置では、上記パンチＰとダイＤの相対距離Ｈを
直接測定しているわけではないため、検出板１０７の伸
びや外気温度変化によるサイドフレーム１０３と検出板
１０７の熱容量の違いによる伸びの変化に対応できな
い。また、サイドフレーム１０３の片側だけに直射日光
が当たる場合等、左右のサイドフレーム１０３の外的環
境が均一ではない場合も対応できない。また、この曲げ
加工装置では、板厚誤差（板厚のばらつき）による曲げ
角度の誤差を補正することもできない。

【０００６】そこで本発明は、上述の課題を解決するた
めに提案されたものであって、板厚誤差及び経時変化の
影響に左右されることなく、安定した曲げ角度の繰り返
し精度を実現できる曲げ加工方法及び曲げ加工装置並び
に下型装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、パンチとダイ
との協働によりワークを折曲げたときの前記ダイの上端
面から前記ワークの折曲げ部先端までの距離を、前記折
曲げ部に向けて照射して該折曲げ部によって遮光された
検出光の遮光位置から求め、該ワークを所定角度に折曲
げたときの前記距離を基準とし、二枚目以降のワークを
折曲げるときに、前記ダイの上端面から前記ワークの折
曲げ部先端までの距離を前記基準の距離に一致するまで
パンチ又はダイを相対的に移動させるようにすること
で、ワークの板厚誤差や経時変化の影響を無くし、安定
した曲げ角度を繰り返して得るようにして、上述の課題
を解決する。

【０００８】このように、ダイ上端面からワークの折曲
げ部先端までの距離を非接触で求めているため、外気温
度変化等による熱的要因やワークの板厚誤差等の影響を
受けず、正確な値を得ることができる。従って、予め求
めておいた所定角度に折曲げたときの前記距離を基準と
し、これを目標値（基準値）として二枚目以降のワーク
を折曲げる際に、前記目標値となるようにパンチまたは
ダイを追い込めば、安定した曲げ角度を繰り返し得るこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１０】本実施形態の曲げ加工装置は、図１ないし
図４に示すように、図示しないパンチとダイ１との協働
によりワークＷを所定角度に折曲げるように構成したプ
レスブレーキであり、ワークＷの折曲げ部３に向けて照
射し該折曲げ部３によって遮光された検出光Ｋの遮光位
置を検出する検出機構と、その遮光位置から求めた前記
ダイ１の上端面１ａからワークＷの折曲げ部３の外側の
位置である先端Ｗａまでの垂直距離Ｈ１を基準として、
二枚目以降のワークＷを折曲げるときに、前記ダイ１の
上端面１ａから前記ワークＷの折曲げ部先端Ｗａまでの
垂直距離が前記基準の垂直距離Ｈ１に一致するまでパン
チ又はダイ１を相対的に移動させる制御部とを備えてい
る。

【００１１】本実施形態の曲げ加工装置では、ダイ１を
固定し、このダイ１に対してパンチを接近又は遠ざける
方向に昇降駆動するようにして、ダイ１の上に位置決め
したワークＷをこれらパンチとダイ１とで折曲げる。

【００１２】前記検出機構は、図１ないし図４に示すよ
うに、検出光Ｋを照射する発光部５と、検出光Ｋを受光
する受光部７と、発光部５から照射された検出光Ｋを屈
曲させて前記折曲げ部３に照射させると共に折曲げ部３
によって遮光されなかった検出光Ｋを受光部７へと屈曲
させる反射部９、９とを備えており、ダイ１に形成され
たスリット１１の下方に設けられている。

【００１３】前記スリット１１は、ダイ１の長手方向と
直交する短辺方向であって、該ダイ１を支持する断面Ｉ
字状をなすダイホルダー１３の上フランジ１３ａよりも
さらに下方の位置まで形成されている。このスリット１
１が形成される位置は、曲げ加工位置であっても良く、
または曲げ加工位置からずれた位置であってもよい。ま
た、曲げ加工位置にスリット１１が形成される場合に
は、そのスリット幅を、曲げ加工によってワークＷに傷
が付かない幅とする。例えば、そのスリット１１の幅を
１ｍｍ程度にする。

【００１４】前記発光部５及び受光部７は、図１及び図
２に示すように、上フランジ１３ａと下フランジ１３ｂ
を連結する支柱１３ｃを挟んでその両側に設けられると
共に、上記スリット１１と対向する位置（スリット１１
の下方）に設けられている。発光部５は、例えばレーザ
ー光を照射するレーザー発振器からなり、前記スリット
１１を介して上方に向けてレーザー光を照射するように
なっている。受光部７は、発光部５から照射された検出
光Ｋを受光する受光体からなる。

【００１５】前記一方の反射部９は、図１及び図３に示
すように、発光部５から上方に向けて照射された検出光
Ｋを、ダイ１にＶ字溝として形成された曲げ加工部１５
へと屈曲させるように折曲げ形成されている。他方の反
射部９は、曲げ加工部１５を通過してきた検出光Ｋを受
光部７へと屈曲させるように折曲げ形成されている。こ
れら反射部９は、例えばミラー等の如き反射鏡からな
り、前記スリット１１内に設けられている。

【００１６】前記検出機構における検出範囲（検出領
域）は、ダイ１の上端面１ａから少なくとも曲げ加工部
１５の底部（Ｖ字溝の底）までをカバーする範囲、すな
わち図４中斜線で示す領域とされている。本明細書で
は、パンチがワークＷに接触して該ワークＷが曲がり始
めた位置を検出範囲に入ったと定義する。

【００１７】なお、ワークＷの長手方向においてどの位
置の曲げ角度も同じ角度となるようにする（通り精度の
向上）ために、図６に示すように、曲げ加工装置１７の
長手方向に複数個の検出機構１９、１９、１９を設ける
ようにしてもよい。かかる場合は、それぞれの検出機構
１９、１９、１９を、手動または自動で動かし、ワーク
Ｗの曲げ幅や曲げる位置の違いを調整するようにする。

【００１８】前記制御部は、図８に示すように、データ
入力部２１と、目標位置生成部２３と、位置決め制御部
２５と、ラム駆動アクチュエータ２７と、ラム位置検出
器２９と、レーザー測長器３１と、位置信号変換部３３
と、曲げモード判定部３５と、試し曲げ位置記憶部３７
と、センサー切換部３９とからなり、ワークＷを所定角
度に折曲げたときの前記遮光位置から求めた垂直距離Ｈ
１（Ｈ＝Ｈ１＋Ｈ２）を基準として、二枚目以降のワー
クＷを折曲げるときに、前記ダイ１の上端面１ａから該
ワークＷの折曲げ部先端Ｗａまでの垂直距離を前記基準
の垂直距離Ｈ１に一致させるまでパンチ又はダイ１を相
対的に移動させるように制御する。

【００１９】なお、前記Ｈは曲げ加工部１５のＶ字溝の
溝深さ、Ｈ２は折曲げ部先端ＷａからＶ字溝底部までの
垂直距離である。

【００２０】前記制御部の構成をその動作と共に、図８
のブロック図、図９の試し曲げ加工時のフローチャート
及び図１０の本曲げ加工時のフローチャートを参照して
説明する。

【００２１】［試し曲げ加工］先ず、ワークＷを所定角
度に折曲げたときの前記垂直距離Ｈ１を求める試し曲げ
加工を行う。すなわち、目標位置生成部２３にて、デー
タ入力部２１に入力されたワーク条件、金型条件及び製
品条件から、ワークＷを所定角度（例えば９０度）に折
曲げたときの仮の垂直距離Ｈ３（図７参照）を計算によ
って求める。

【００２２】前記ワーク条件は、材質、曲げ長さ、板厚
などであり、金型条件は、パンチ先端Ｒ、パンチハイ
ト、ダイＶ幅、ダイ高さ、ダイ肩Ｒなどであり、製品条
件は、目標角度、フランジ長さなどである。

【００２３】そして、計算により求めた仮の垂直距離Ｈ
３に基づき位置決め制御部２５にてパンチＰ又はダイＤ
の移動量（ストローク）を算出し、ラム駆動アクチュエ
ータ２７にその移動量に応じた駆動信号を与え、ラムを
仮の垂直距離Ｈ３に向かって駆動させる（図９のステッ
プＳ１）。このときのラムの位置を、ラム位置検出器２
９にて逐次検出する。

【００２４】なお、ラム位置検出器２９には、例えばリ
ニアスケールやラックアンドピニオン方式を用いたスケ
ール、或いはモーターのエンコーダーなどを用いること
ができる。

【００２５】次に、ラムが移動（下降）して行き、パン
チＰとワークＷが接触して、図５に示すように該ワーク
Ｗが曲がり始めてワーク底部の折曲げ部３によって検出
光Ｋが遮られると、レーザー測長器３１に設けられた検
出光遮光座標検出部（図示は省略する）によって、その
遮光された検出光Ｋの遮光位置である座標位置を検出
し、位置信号変換部３３にて該座標をストローク上の垂
直距離Ｈ１に変換する。つまり、折曲げ部３によって検
出光Ｋが遮光された領域（図５の斜線部分）の垂直距
離、前記ダイ１の上端面１ａからワークＷの折曲げ部先
端Ｗａまでの垂直距離Ｈ１を求める。

【００２６】そして、前記ラム位置検出器２９にて前記
ラムが仮の垂直距離Ｈ３となったか否かを検出し、該ラ
ムが前記垂直距離Ｈ３に到達すると該ラムは停止する。
そして、ラムが停止したときの垂直距離Ｈ１を位置信号
変換部３３にメモリーしておく。ラムが停止すると、作
業者は、パンチ及びダイ間からワークを取り出し曲げ角
度を測定する。その測定角度が目標角度（９０度）とな
ったとき、作業者はＮＣ装置に９０度と入力する。

【００２７】一方、曲げ角度が９０度にならなかったと
きは、データ入力部２１より測定値、例えば９１度と入
力して、再度目標位置生成部２３にて仮の垂直距離を計
算し、上記の如く試し曲げをスタートさせ、最終角度が
目標角度（９０度）となるまで繰り返す。

【００２８】他方、作業者が測定角度９０度と入力した
場合、曲げモード判定部３５にて試し曲げ時の最終角度
が目標角度に等しいと判断した後、試し曲げ位置記憶部
３７に対して試し曲げ終了時における前記垂直距離Ｈ１
をＮＣ装置に記憶（登録）する旨の指令を与え、該試し
曲げ位置記憶部３７にてその垂直距離Ｈ１が登録される
（図９のステップＳ３）。ここで登録した前記垂直距離
Ｈ１が基準値となり、次の本曲げ加工時において、前記
基準値を目標値としてパンチ又はダイを追い込む。

【００２９】［本曲げ加工（二枚目以降の曲げ加工）］
二枚目以降のワークＷがバックゲージにて所定位置に位
置決めされた後、ラム駆動信号がラム駆動アクチュエー
タ２７に入力されると、ラムは、試し曲げ加工時（曲げ
角度が９０度になった時）の最終ストロークである前記
垂直距離Ｈ１を目標値として駆動を開始して行く（ステ
ップＳ５）。ワークＷが曲がり始まる前までのストロー
ク位置においては、プルバック動作開始などを上述のラ
ム位置検出器２９からの検出信号を基に行う。

【００３０】そして、ラムが前記検出機構における検出
範囲（図４中斜線で示す範囲）に入ったか否かを検出す
る（ステップＳ７）。すなわち、ラムがさらにダイ１側
へと下降して行き、パンチＰとワークＷが当接して該ワ
ークＷが曲がり始めると、前記センサー切換部３９がラ
ム位置検出器２９からレーザー測長器３１に、ラムの位
置検出の切換えを行う旨の信号を発する。この切換えの
タイミングは、ワークＷが曲がり始めると折曲げ部３に
よって、発光部５から受光部７へと照射された検出光Ｋ
が遮られるため、その遮られた検出光Ｋの座標を受光部
７にて検出することにより行う。

【００３１】次に、位置信号変換部３３にて検出光Ｋが
遮られた座標をストローク、すなわち垂直距離Ｈ４に変
換する。そして、試し曲げ位置記憶部３７にて登録され
た前記垂直距離Ｈ１を目標位置生成部２３にて本曲げに
おける目標値（垂直距離Ｈ１）とし（ステップＳ９）、
この目標値である垂直距離Ｈ１と検出値である前記垂直
距離Ｈ４とを、位置決め制御部２５にて比較する（ステ
ップＳ１１）。ここで、検出値と目標値が一致したと
き、すなわちＨ１＝Ｈ４となったときに、ラム駆動アク
チュエータ２７に対してラム停止信号を発し、曲げ加工
を終了する。

【００３２】このように、予め試し曲げして所定角度に
折り曲げたときのダイ上端面１ａから折曲げ部先端Ｗａ
までの垂直距離を求め、この垂直距離を折曲げ時におけ
る目標値として、二枚目以降のワークＷを折り曲げたと
きに折曲げ部３によって遮光された検出光Ｋの遮光長さ
から求めた垂直距離を、前記目標値と一致するまでパン
チＰをストロークさせているため、ワークＷの板厚のば
らつき、経時変化による影響、または作動油やフレーム
等への温度変化に左右されることなく、安定した曲げ角
度の繰り返し精度を得ることができる。

【００３３】また、検出機構をダイ１側に設けた構成と
しているため、リターンベンド領域を制約しないように
なっている。さらに、レーザー測長器３１の応答が高速
なため、動作スピードを低下させずに測定できるため、
タクトが遅くならない。

【００３４】以上、本発明を適用した具体的な実施形態
について説明したが、本発明は上述の実施形態に制限さ
れることなく種々の変更が可能である。

【００３５】上述の実施形態では、検出光Ｋとしてレー
ザー光を使用したが、通常の可視光線を使用しても同様
の効果を得ることできる。また、上述の実施形態では、
発光部５と受光部７をダイホルダー１３に配置したが、
ダイ１を挟んでその両側に発光部５と受光部７を配置
し、該発光部５からスリット１１に向けて検出光Ｋを照
射し、その検出光Ｋを受光部７で受光するようにしても
よい。

【００３６】また、検出機構は、検出するときのみ必要
な位置に移動させるように構成してもよい。さらに、上
述の実施形態では、パンチＰをダイ１に対して接近させ
てワークＷを折曲げ加工したが、これとは逆にパンチＰ
を固定し、ダイ１をパンチＰに対して接近させて曲げ加
工を行うようにしても同様の効果を得ることができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３８】本発明の曲げ加工方法によれば、パンチと
ダイとの協働によりワークを折曲げたときの前記ダイの
上端面から前記ワークの折曲げ部先端までの距離を、前
記折曲げ部に向けて照射して該折曲げ部によって遮光さ
れた検出光の遮光位置から求め、該ワークを所定角度に
折曲げたときの前記距離を基準とし、二枚目以降のワー
クを折曲げるときに、前記ダイの上端面から前記ワーク
の折曲げ部先端までの距離を前記基準の距離に一致する
までパンチ又はダイを相対的に移動させるようにしたも
のであることから、ワークの板厚誤差や経時変化の影響
に左右されず、安定した曲げ角度を繰り返して得ること
ができる。

【００３９】また、本発明の曲げ加工装置によれば、ワ
ークの折曲げ部に向けて照射し該折曲げ部によって遮光
された検出光の遮光位置を検出する検出機構と、前記ワ
ークを所定角度に折曲げたときの前記遮光位置から求め
た前記ダイの上端面からワークの折曲げ部先端までの距
離を基準として、二枚目以降のワークを折曲げるとき
に、前記ダイの上端面から前記ワークの折曲げ部先端ま
での距離が前記基準の距離に一致するまで前記パンチ又
はダイを相対的に移動させる制御部とを備えたものであ
るから、ワークの板厚誤差や経時変化の影響に左右され
ず、安定した曲げ角度を繰り返して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイ上端面から折曲げ部先端までの垂直距離を
遮光された検出光の遮光長さから求める検出機構をダイ
側に設けた例を示すもので、該検出機構をダイ側より見
た状態の要部平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】スリット内に反射部が取り付けられた状態を示
す斜視図である。

【図４】ダイに設けられた反射部によって検出光の遮光
長さを求める検出範囲を示す図である。

【図５】ワークの折曲げ部によって検出光が遮光された
状態を示す図である。

【図６】検出機構をワークの長手方向に複数配置した例
を示す図である。

【図７】ワークを所定角度に折曲げたときの状態を示す
図である。

【図８】制御部の構成を示すブロック図である。

【図９】試し曲げ時のフローチャートである。

【図１０】本曲げ時のフローチャートである。

【図１１】検出板によってラムの位置を検出するように
構成された従来の曲げ加工装置の正面図である。

【図１２】図１１の曲げ加工装置によってワークを折曲
げたときの状態を示す図である。

【符号の説明】

１ ダイ １ａ ダイ上端面 ３ 折曲げ部 ５ 発光部 ７ 受光部 ９ 反射部 １１ スリット ２３ 目標位置生成部 ２５ 位置決め制御部 ３１ レーザー測長器 ３３ 位置信号変換部 ３５ 試し曲げ位置記憶部 Ｗ ワーク Ｗａ 折曲げ部先端

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチとダイとの協働によりワークを所
   定角度に折曲げたときの前記ダイの上端面から前記ワー
   クの折曲げ部先端までの距離を、前記折曲げ部に向けて
   照射し該折曲げ部によって遮光された検出光の遮光位置
   から求め、この距離を基準として、二枚目以降のワーク
   を折曲げるときに、前記ダイの上端面から前記ワークの
   折曲げ部先端までの距離が前記基準の距離に一致するま
   で前記パンチ又はダイを相対的に移動させることを特徴
   とする曲げ加工方法。
2. 【請求項２】 パンチとダイとの協働によりワークを所
   定角度に折曲げる曲げ加工装置において、 前記ワークの折曲げ部に向けて照射し該折曲げ部によっ
   て遮光された検出光の遮光位置を検出する検出機構と、 前記ワークを所定角度に折曲げたときに、前記折曲げ部
   によって遮光された検出光の遮光位置から求めた前記ダ
   イの上端面から前記ワークの折曲げ部先端までの距離を
   基準として、二枚目以降のワークを折曲げるときに、前
   記ダイの上端面から前記ワークの折曲げ部先端までの距
   離が前記基準の距離に一致するまで前記パンチ又はダイ
   を相対的に移動させる制御部とを備えたことを特徴とす
   る曲げ加工装置。
3. 【請求項３】 前記検出機構は、前記ダイの曲げ加工部
   に連通して形成されたスリット内に検出光を照射する発
   光部と、該検出光を受光する受光部とを有した構成であ
   ることを特徴とする請求項２記載の曲げ加工装置。
4. 【請求項４】 前記検出機構は、前記ダイに形成したス
   リットの下方に設けられており、検出光を前記スリット
   内に照射する発光部と、前記発光部から照射された検出
   光を受光する受光部と、前記検出光を屈曲させて前記折
   曲げ部に照射させると共に前記折曲げ部によって遮光さ
   れなかった検出光を前記受光部へと屈曲させる反射部と
   を備えた構成であることを特徴とする請求項２記載の曲
   げ加工装置。
5. 【請求項５】 前記検出機構が前記ダイの長手方向に複
   数配置されていることを特徴とする請求項２〜４のうち
   何れかに記載の曲げ加工装置。
6. 【請求項６】 ダイの曲げ加工部に連通するスリットを
   該ダイに設け、そのスリット内にワークの折曲げ部先端
   によって遮光される検出光を、該ダイ上端面と平行に走
   査させる反射部を設けたことを特徴とする下型装置。
7. 【請求項７】 ダイの曲げ加工部に連通するスリットを
   該ダイに設けると共に、そのスリット内にワークの折曲
   げ部先端によって遮光される検出光を、該ダイ上端面と
   平行に走査させる反射部を設け、前記検出光を照射する
   発光部とその検出光を受光する受光部とを、前記ダイを
   着脱自在に支持するダイホルダーに設けたことを特徴と
   する下型装置。