JP2000246342A - 曲げ加工機およびこの曲げ加工機を用いた曲げ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレームの温度変化による変形にもかかわら
ず正確な曲げ加工を行うことのできる曲げ加工機および
この曲げ加工機を用いた曲げ加工方法を提供する。 【解決手段】 上部テーブル５Ｕまたは下部テーブル５
Ｌを昇降させて上型Ｐと下型Ｄの協働で被加工材Ｗに曲
げ加工を行う際に、上部テーブル５Ｕおよび下部テーブ
ル５Ｌを支持しているフレーム３Ｌ、３Ｒの温度による
変化を測長センサ２３により測長し、この測長データに
基づいてＤ値補正演算手段２６がＮＣ装置９のＤ値決定
手段１０からの位置指令Ｓ（Ｄ値）を補正して、上部テ
ーブル５Ｕまたは下部テーブル５Ｌの移動量を自動的に
補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、下部テーブルま
たは上部テーブルを昇降させて、両テーブル間に位置決
めされた被加工材に曲げ加工を施す曲げ加工機およびこ
の曲げ加工機を用いた曲げ加工方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図４（Ａ）（Ｂ）を参照するに、従来よ
り一般的な曲げ加工機としてのプレスブレーキ１０１に
おいては、中央部にギャップＧを有するＣ形状をした左
右のフレーム側板１０３Ｌ、１０３Ｒが設けられてお
り、この左右のフレーム側板１０３Ｌ、１０３Ｒの上部
前面を連結する上部テーブル１０５Ｕが設けられ、また
下部前面を連結する下部テーブル１０５Ｌが昇降自在に
設けられている。

【０００３】上部テーブル１０５Ｕの下端部には上型Ｐ
が交換自在取り付けられ、下部テーブル１０５Ｌの上端
部には前記上型Ｐに対向する下型Ｄが交換自在に取り付
けられている。そして、下部テーブル１０５Ｌを昇降さ
せる左右のシリンダ１０７Ｌ、１０７Ｒが設けられてい
る。

【０００４】従って、被加工材Ｗを上型Ｐと下型Ｄの間
に位置決めし、シリンダ１０７Ｌ、１０７Ｒにより下部
テーブル１０５Ｌを上昇させることにより上型Ｐと下型
Ｄとの協働で曲げ加工を行う。

【０００５】なお、前述したプレスブレーキ１０１にお
いては、下部テーブル１０５Ｌを上昇させたが、上部テ
ーブル１０５Ｕを下降させるタイプのものもあるのは周
知のとおりである。

【０００６】また、前述のようなシリンダ１０７Ｌ、１
０７Ｒの駆動方式としては、メカバルブ方式およびリニ
アサーボパルブ方式のものがあるが、いずれの方式でも
ＮＣ装置からアンプを介してバルブに指令を送るのは同
様である。

【０００７】従って、ＮＣ装置から発せられた位置決め
指令を受けたアンプが、メカバルブ方式の場合にはモー
タおよびバルブを、またリニアサーボバルブ方式の場合
にはリニアサーボバルブを駆動して作動油の流量・圧力
をコントロールし、シリンダ１０７Ｌ、１０７Ｒの位置
決めを行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メカバ
ルブ方式およびリニアサーボパルブ方式のシリンダ１０
７Ｌ、１０７Ｒを用いているプレスブレーキ１０１で
は、下部テーブル１０５Ｌの高さ位置を正確に出すこと
はできるものの、実際の曲げ加工においては、図５に示
されているように、フレーム側板１０３Ｌ、１０３Ｒが
時間と共に温度変化により変形してギャップＧが開く。
これにより、ギャップ高さＨ０がＨ１に変化するため、
上型Ｐと下型Ｄの相対的間隔が変化して正確な曲げ角度
が得られないという問題がある。

【０００９】このため、作業者は２〜３時間ごとに機械
を停止してギャップ高さＨの調整を行わねばならず、作
業に支障をきたしている。

【００１０】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、フレームの温度変化
による変形にもかかわらず正確な曲げ加工を行うことの
できる曲げ加工機およびこの曲げ加工機を用いた曲げ加
工方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明の曲げ加工機は、ＮＣ装置か
らの位置指令により昇降機構が上型を装着した上部テー
ブルまたは下型を装着した下部テーブルを昇降させて、
前記上部テーブルおよび下部テーブルを支持するフレー
ムのギャップ部分において上型と下型の間に位置決めさ
れた被加工材の曲げ加工を行う曲げ加工機であって、前
記フレームの温度による高さの変化を測長する測長セン
サと、所望の曲げ角度に対する前記上型と下型の距離で
あるＤ値を決定するＤ値決定手段と、前記測長センサか
らの測長信号の変化に基づいて前記Ｄ値決定手段により
決定されたＤ値を補正するＤ値補正演算手段と、を備え
てなることを特徴とするものである。

【００１２】従って、Ｄ値決定手段により決定されたＤ
値に従って昇降機構が上部テーブルまたは下部テーブル
を昇降させて上型と下型の協働で被加工材に曲げ加工を
行うに際して、上部テーブルおよび下部テーブルを支持
しているフレームの温度による高さの変化を測長センサ
により測長し、この高さの変化に基づいてＤ値補正演算
手段により先に決定されているＤ値を補正して、上部テ
ーブルまたは下部テーブルの移動量を自動的に補正す
る。

【００１３】請求項２による発明の曲げ加工機は、請求
項１記載の曲げ加工機において前記昇降機構が、流体圧
シリンダと、この流体圧シリンダを制御する制御バルブ
と、を備えてなることを特徴とするものである。

【００１４】従って、フレームのギャップ部分の高さの
変化を測長センサにより測長し、高さの変化分だけ制御
バルブにより流体圧シリンダの移動量を補正する。

【００１５】請求項３による発明の曲げ加工方法は、Ｎ
Ｃ装置からの位置指令により昇降機構が上型を装着した
上部テーブルまたは下型を装着した下部テーブルを昇降
させて、前記上部テーブルおよび下部テーブルを支持す
るフレームのギャップ部分において上型と下型の間に位
置決めされた被加工材の曲げ加工を行う曲げ加工方法に
おいて、まず試し曲げを行って所望の精度で曲げ加工で
きるように前記上型と下型の間隔であるＤ値を決定した
後、前記フレームにおける前記ギャップの上下位置に設
けられた測長センサをリセットして実加工を開始し、前
記測長センサにより前記ギャップ高さを測長して検出さ
れた温度による変化に基づいて前記ＮＣ装置からの位置
指令を補正して前記昇降機構を制御すること、を特徴と
するものである。

【００１６】従って、上部テーブルまたは下部テーブル
を昇降させて上型と下型との協働で被加工材に曲げ加工
を行う際に、まず試し曲げを行って所定の精度で曲げ角
度が得られるＤ値を決定した後に測長センサをリセット
し、その後の実曲げ時における上部テーブルおよび下部
テーブルを支持するフレームの高さの温度による変化を
測長センサにより測長し、この測長された変化に基づい
てＮＣ装置からの位置指令を補正して昇降機構を制御す
ることにより温度誤差を自動的に相殺する。

【００１７】請求項４による発明の曲げ加工方法は、請
求項３記載の曲げ加工方法において、前記測長センサに
よる測長を、曲げ加工と次の曲げ加工の合間に行うこ
と、を特徴とするものである。

【００１８】従って、曲げ加工中においては曲げ荷重の
反力によりギャップ部分の高さが変化するので、曲げ荷
重の影響を受けない曲げ加工と曲げ加工の合間にギャッ
プ部分の高さの測長を行う。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００２０】図１には、この発明に係る曲げ加工機とし
てのプレスブレーキ１が示されている。なお、プレスブ
レーキ１の構造は従来より良く知られているので、詳細
な説明は省略して、概略のみ説明する。

【００２１】プレスブレーキ１においては、中央部にギ
ャップＧを有するＣ形状をしたフレームである左右のフ
レーム側板３Ｌ、３Ｒが設けられており、この左右のフ
レーム側板３Ｌ、３Ｒの上部前面を連結する上部テーブ
ル５Ｕが設けられ、またフレーム側板３Ｌ、３Ｒの下部
前面には下部テーブル５Ｌが昇降自在に設けられてい
る。

【００２２】上部テーブル５Ｕの下端部には上型Ｐが交
換自在取り付けられ、下部テーブル５Ｌの上端部には前
記上型Ｐに対向して下型Ｄが交換自在に取り付けられて
いる。そして、下部テーブル５Ｌを昇降させる昇降機構
としての左右のシリンダ７Ｌ、７Ｒが設けられている。
このシリンダ７Ｌ、７Ｒは、ＮＣ装置９のＤ値決定手段
１０により決定されたＤ値に基づく位置指令Ｓにより例
えば図２に示されているようなメカバルブ１１を用いて
制御される。

【００２３】図１に図２を併せて参照するに、メカバル
ブ１１を作動させるモータ１３はモータアンプ１５を介
してＮＣ装置９に接続されている。モータ１３にはボー
ルネジ１７が取り付けられており、下部テーブル５Ｌと
一体的に上下移動するボールナット１９に螺合してい
る。モータ１３にはエンコーダ２１が取り付けられてお
り、下部テーブル５Ｌの高さを実測してフィードバック
し、サーボ機構を構成している。

【００２４】従って、ＮＣ装置９から送られてきた位置
指令Ｓに従ってモータ１３がボールネジ１７を回転させ
てモータ１３を下部テーブル５Ｌに対して上下移動さ
せ、下部テーブル５Ｌを上下動させるシリンダ７Ｌ、７
Ｒを制御するメカバルブ１１の開度を制御する。

【００２５】そして、前記フレーム側板３Ｌ、３Ｒにお
いてギャップＧを上下方向に横切る位置に、測長センサ
２３が設けられており、フレーム側板３Ｌ、３Ｒの高さ
Ｈの変化を測長している。この測長センサ２３は測長信
号を増幅する測長センサアンプ２５を介して、Ｄ値決定
手段１０から送られてくる位置指令Ｓに補正値を加える
べくＤ値補正演算手段としての加算器２６に接続されて
いる。これにより、モータ１３を回転させてメカバルブ
１１の開度を補正し、フレーム側板３Ｌ，３Ｒの高さＨ
の変化分を自動的に相殺するようになっている。

【００２６】次に、曲げ角度の補正方法について説明す
る。作業者は、曲げ加工に先立ってＤ値決定手段１０に
より決定されたＤ値について試し曲げを行い、曲げ角度
が所定の精度で曲げられていることを確認したら、左右
のフレーム側板３Ｌ、３Ｒに設けられている測長センサ
２３にリセット信号を送って測長センサアンプ２５の出
力をゼロにリセットする。ここで、曲げ加工を行ってい
るときには荷重によって測長センサ２３間の距離が広が
るため測長せず、試し曲げが完了してからリセットす
る。

【００２７】その後、実曲げを開始するが、温度の上昇
と共にフレーム側板３Ｌ、３Ｒが変形してギャップＧの
高さＨが広がると、測長センサアンプ２５からの出力の
変化を加算器２６によりＤ値決定手段１０からの位置指
令Ｓに加えてＤ値を補正する。このため、モータ１３は
補正量だけ多く駆動されてメカバルブ１１の開度を補正
し、その分下部テーブル５を多く押し上げて、ギャップ
Ｇの広がりによる曲げ角度の誤差を自動的に補正する。

【００２８】なお、被加工材Ｗを上下テーブル５Ｕ、５
Ｌの間にセットするので測長センサ２３の光路を遮る場
合があるが、このときは測長センサ２３により測長でき
ないのでデータを無視する。

【００２９】また、フレーム側板３Ｌ、３Ｒの温度変化
は非常に緩慢なので（時定数１〜２時間程度）、測長セ
ンサ２３によるサンプリングは２０〜３０秒に１回程度
行うようにし、且つ出力は直近の１０〜２０サンプリン
グの平均値を出力するようにする。

【００３０】しかも、本件は上記内容に限定せず、測長
センサ２３のサンプリングは１０秒に１回あるいは１分
に１回でもよく、又、サンプリング平均値も直近の５あ
るいは３０以上であってもよい。また、平均値に限定せ
ず極大、極小値でもよい。

【００３１】以上の結果から、左右のフレーム側板３
Ｌ、３Ｒに設けられている測長センサ２３によりフレー
ム側板３Ｌ，３Ｒの温度変化およびギャップＧの高さＨ
の温度変化を捉え、この温度変化に対する補正量を加算
器２６によりＤ値決定手段１０からの位置指令Ｓ（Ｄ
値）に加算して下部テーブル５Ｌの上昇量を補正するの
で、フレーム側板３Ｌ、３Ｒの熱による変形を自動的に
補正して高精度の曲げ加工を行うことができる。

【００３２】なお、この発明は前述の発明の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、
その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述
の発明の実施の形態においては一個のシリンダ７Ｌ（７
Ｒ）について説明したが、左右のフレーム側板３Ｌ、３
Ｒに設けられている測長センサ２３を用いて、左右のシ
リンダ７Ｌ、７Ｒについて補正を行うようにする。

【００３３】また、前述の発明の実施の形態において
は、シリンダ７Ｌ、７Ｒにより下部テーブル５Ｌを上昇
させて曲げ加工を行うプレスブレーキ１について説明し
たが、シリンダにより上部テーブルＵを下降させて曲げ
加工を行うようなプレスブレーキにもまったく同様に適
用することができる。

【００３４】さらに、前述のプレスブレーキ１において
は、シリンダ７Ｌ、７Ｒを制御するのにメカバルブ１１
を用いたが、これに代わって図３に示されているような
リニアサーボバルブ２７を用いることもできる。この場
合には、前述のモータ１３は用いられていないので、モ
ータアンプ１５に代わってリニアサーボアンプ２９が設
けられると共に、モータ１３に設けられているロータリ
ーエンコーダ２１に代わってエンコーダ３１を設けて下
部テーブル５Ｌの移動量を測定している。なお、前述の
メカバルブ１１を用いたプレスブレーキ１と共通する部
位には同じ符号を付してある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よる曲げ加工機では、Ｄ値決定手段により決定されたＤ
値に従って昇降機構が上部テーブルまたは下部テーブル
を昇降させて上型と下型の協働で被加工材に曲げ加工を
行う際に、上部テーブルおよび下部テーブルを支持して
いるフレームの温度による高さの変化を測長センサによ
り測長し、この高さの変化に基づいてＤ値補正演算手段
により先に決定されているＤ値を補正して、上部テーブ
ルまたは下部テーブルの移動量を自動的に補正するの
で、温度によりフレームが変形してギャップ部分の高さ
が変化しても所望の精度で曲げ加工を行うことができ
る。

【００３６】請求項２の発明による曲げ加工機では、フ
レームのギャップ部分の高さの変化を測長センサにより
測長し、高さの変化分だけ制御バルブにより流体圧シリ
ンダの移動量を補正するので、温度によるギャップ部分
の高さの変化による誤差を自動的に相殺して所望の精度
の曲げ加工を行うことができる。

【００３７】請求項３の発明による曲げ加工方法では、
上部テーブルまたは下部テーブルを昇降させて上型と下
型の協働で被加工材に曲げ加工を行う際に、まず試し曲
げを行って所定の精度で曲げ角度が得られるＤ値を決定
した後に測長センサをリセットし、その後の実曲げ時に
おける上部テーブルおよび下部テーブルを支持するフレ
ームの高さの温度による変化を測長センサにより測長
し、この測長された変化に基づいてＮＣ装置からの位置
指令を補正して昇降機構を制御することにより温度誤差
を自動的に相殺するので、温度によりフレームの高さが
変化しても所望の精度で曲げ加工を行うことができる。

【００３８】請求項４の発明による曲げ加工方法では、
曲げ加工中においては曲げ荷重の反力によりギャップ部
分の高さが変化するので曲げ荷重の影響を受けない曲げ
加工と曲げ加工の合間にギャップ部分の高さの測長を行
う。このため、温度による誤差のみを相殺して、所望の
精度で曲げ加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るプレスブレーキを示す側面図お
よびブロック図である。

【図２】メカバルブを用いた場合を示すブロック図であ
る。

【図３】リニアサーボバルブを用いた場合を示すブロッ
ク図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）は、従来より一般的なプレスブレ
ーキを示す正面図および側面図である。

【図５】従来のプレスブレーキにおける問題点を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ プレスブレーキ（曲げ加工機） ３Ｌ、３Ｒ フレーム側板（フレーム） ５Ｕ 上部テーブル ５Ｌ 下部テーブル ７Ｌ、７Ｒ シリンダ（昇降機構） ９ ＮＣ装置 １０ Ｄ値決定手段 １１ メカバルブ（制御バルブ） ２３ 測長センサ ２６ 加算器（Ｄ値補正演算手段） ２７ リニアサーボバルブ（制御バルブ） Ｐ 上型 Ｄ 下型 Ｇ ギャップ Ｈ 高さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E050 CC04 CD04 4E063 AA01 BA07 FA05 LA17 4E088 EA10 JJ04 JJ10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＮＣ装置からの位置指令により昇降機構
   が上型を装着した上部テーブルまたは下型を装着した下
   部テーブルを昇降させて、前記上部テーブルおよび下部
   テーブルを支持するフレームのギャップ部分において上
   型と下型の間に位置決めされた被加工材の曲げ加工を行
   う曲げ加工機であって、前記フレームの温度による高さ
   の変化を測長する測長センサと、所望の曲げ角度に対す
   る前記上型と下型の距離であるＤ値を決定するＤ値決定
   手段と、前記測長センサからの測長信号の変化に基づい
   て前記Ｄ値決定手段により決定されたＤ値を補正するＤ
   値補正演算手段と、を備えてなることを特徴とする曲げ
   加工機。
2. 【請求項２】 前記昇降機構が、流体圧シリンダと、こ
   の流体圧シリンダを制御する制御バルブと、を備えてな
   ることを特徴とする請求項１記載の曲げ加工機。
3. 【請求項３】 ＮＣ装置からの位置指令により昇降機構
   が上型を装着した上部テーブルまたは下型を装着した下
   部テーブルを昇降させて、前記上部テーブルおよび下部
   テーブルを支持するフレームのギャップ部分において上
   型と下型の間に位置決めされた被加工材の曲げ加工を行
   う曲げ加工方法において、まず試し曲げを行って所望の
   精度で曲げ加工できるように前記上型と下型の間隔であ
   るＤ値を決定した後、前記フレームにおける前記ギャッ
   プの上下位置に設けられた測長センサをリセットして実
   加工を開始し、前記測長センサにより前記ギャップ高さ
   を測長して検出された温度による変化に基づいて前記Ｎ
   Ｃ装置からの位置指令を補正して前記昇降機構を制御す
   ること、を特徴とする曲げ加工方法。
4. 【請求項４】 前記測長センサによる測長を、曲げ加工
   と次の曲げ加工の合間に行うこと、を特徴とする請求項
   ３記載の曲げ加工方法。