JP2001205341A - 曲げ加工方法および曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 目標曲げ角度に対するパンチの相対的ストロ
ーク値を正確に算出して高精度の曲げ加工を行うことの
できる曲げ加工方法および曲げ加工装置を提供する。 【解決手段】 入力手段２３により条件を入力し、デー
タベース２９に記憶されているストローク値−角度関係
からストローク値算出手段３３が入力された目標曲げ角
度に対応する目標ストローク値を求め、ストローク指令
部３５の指令により曲げ加工を行う。この際、目標スト
ローク値にいたるまでに何点か曲げ荷重検出手段２７に
より曲げ荷重を測定し、この曲げ荷重と変位計１３によ
り検出されるストロークの関係をデータベース２９に記
憶されているストローク値−荷重関係と比較して、スト
ローク−角度修正部３１がデータベースに記憶されてい
るストローク値−角度関係を修正すると共に修正後の目
標ストローク値を求めて、ストローク指令部３５の指令
によりこの目標ストローク値に対して曲げ加工を行う。

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、ダイの内部に設
けられてダイのＶ溝に突出して上下移動自在の変位計に
より、パンチのダイに対する相対的ストローク値を直接
検出してパンチの相対的ストロークを制御する曲げ加工
方法および曲げ加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９に示されているように、従来より、
曲げ加工装置である例えばプレスブレーキにおいてパン
チＰとダイＤとの協働でワークＷに曲げ加工を行う際
に、所定の曲げ角度を得るべくパンチＰとダイＤとの間
隔を測定するために、ラム１０１の上下位置を検出する
ラム位置検出手段１０３が設けられている。そして、こ
のラム位置検出手段１０３により検出されたラム１０１
の上下位置に金型条件やワーク条件等を考慮して、Ｄ値
を計算により求めて曲げ加工を行っている。

【０００３】ところが、所定のＤ値を計算して、そのＤ
値となるようにパンチＰとダイＤとの相対距離を制御し
ても、曲げ加工中のワークＷからの曲げ反力により、側
板の撓み、上下テーブルの撓み、金型の撓み等の機械系
の撓みが発生するためこのたわみ分を修正しなければ正
確な角度の曲げ加工を行うことができない。しかし、こ
の機械系の撓みを正確に算出して修正するのは非常に困
難である。

【０００４】そこで、例えば実公平６−４９３７４号公
報に示されているような曲げ加工方法のように、機械系
の撓みを考慮しなくてもよいように、Ｄ値を直接検出す
るものがある。すなわち、図１０に示されているよう
に、この位置検出手段１０５では、ダイＤのＶ溝１０７
に突出して上下移動自在の検出ピン１０９をダイＤの内
部に常時上方へ付勢して設け、この検出ピン１０９の上
下移動を変位計１１１で検出する。

【０００５】従って、パンチＰが下降してワークＷを下
方へ折り曲げると、曲げられているワークＷの下面が前
記検出ピン１０９に当接してこれを押し下げるので、こ
の検出ピン１０９の下降量を変位計１１１により検出し
て、Ｄ値を直接検出するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の技術にあっても、ワークＷには種々の特性、例
えば曲げ後に除荷すると曲げ角度が戻るスプリングバッ
クがあり、目標曲げ角度となるようなパンチＰの相対的
ストローク値を正確に算出するのは困難である。このた
め、目標曲げ角度を得るまで曲げとスプリングバックに
よる戻りとを繰り返し行わねばならず、時間およびコス
トの無駄を招くという問題がある。

【０００７】この発明の目的は、以上のような従来の技
術の問題点に着目してなされたものであり、目標曲げ角
度に対するパンチの相対的ストローク値を正確に算出し
て高精度の曲げ加工を行うことのできる曲げ加工方法お
よび曲げ加工装置を提供することにある。

【０００８】

【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方法は、ダイの内
部に設けられダイのＶ溝に突出して上下移動自在の変位
計により、パンチのダイに対する相対的ストローク値を
直接検出してパンチの相対的ストロークを制御する曲げ
加工方法において、曲げ加工されるワーク条件、金型条
件、目標曲げ角度等の種々の条件を入力し、予めデータ
ベースに記憶されているストローク値−角度関係から前
記入力された目標曲げ角度に対応するパンチの相対的ス
トローク値を求め、この相対的ストローク値だけパンチ
を相対的にストロークさせてダイとの協働により曲げ加
工を行い、目標ストローク値に達する前にあるストロー
ク値に対する曲げ荷重を測定し、この測定された曲げ荷
重を前記データベースに予め記憶されているストローク
値−荷重関係と比較して前記データベースに記憶されて
いるストローク値−角度関係を修正し、この修正された
ストローク値−角度関係から目標ストローク値を修正
し、この修正されたストローク値を目標として曲げ加工
を行うこと、を特徴とするものである。

【０００９】従って、データベースに記憶されているス
トローク値−角度関係から、目標曲げ角度に対する目標
ストローク値を求めて、変位計によりパンチの相対的ス
トロークを測定しながら目標ストローク値だけパンチを
相対的にストロークさせてダイとの協働により曲げ加工
を行う際に、まずワーク条件、金型条件、目標曲げ角度
等の種々の条件を入力し、予めデータベースに記憶され
ているストローク値−角度関係から入力された目標曲げ
角度に対応する目標ストローク値を求めて、曲げ加工を
行う。この際、目標ストローク値にいたるまでに何点か
のストローク位置において曲げ荷重を測定し、この曲げ
荷重とストロークの関係をデータベースに記憶されてい
るストローク値−荷重関係と比較して、データベースに
記憶されているストローク値−角度関係を修正すると共
に修正後の目標ストローク値を求めて、この目標ストロ
ーク値に対して曲げ加工を行う。

【００１０】請求項２による発明の曲げ加工装置は、ダ
イの内部に設けられダイのＶ溝に突出して上下移動自在
の変位計により、パンチのダイに対する相対的ストロー
ク値を直接検出してパンチの相対的ストロークを制御す
る曲げ加工装置であって、曲げ加工されるワーク条件、
金型条件、目標曲げ角度等の種々の条件を入力する入力
手段と、入力された種々のデータや予め求められている
ストローク値−角度関係およびストローク値−荷重関係
を記憶しておくデータベースと、このデータベースに記
憶されているストローク値−角度関係から求められた目
標曲げ角度に対応するパンチの相対的ストローク値に対
して前記パンチを相対的にストロークせしめるべく駆動
手段を制御するストローク指令部と、前記目標ストロー
ク値に達するまでにあるストローク位置においてその時
の曲げ荷重を検出する曲げ荷重検出手段と、この曲げ荷
重検出手段により検出された曲げ荷重に基づいて前記デ
ータベースに記憶されているストローク値−角度関係を
修正するストローク値−角度修正手段と、このストロー
ク値−角度修正手段により修正されたストローク値−角
度関係から新たな目標ストローク値を算出するストロー
ク値算出手段と、を備えてなることを特徴とするもので
ある。

【００１１】従って、データベースに記憶されているス
トローク値−角度関係から、目標曲げ角度に対する目標
ストローク値を求めて、変位計によりパンチの相対的ス
トロークを測定しながら目標ストローク値だけパンチを
相対的にストロークさせてダイとの協働により曲げ加工
を行う際に、まず入力手段によりワーク条件、金型条
件、目標曲げ角度等の種々の条件を入力し、予めデータ
ベースに記憶されているストローク値−角度関係からス
トローク値算出手段が入力された目標曲げ角度に対応す
る目標ストローク値を求めて、ストローク指令部の指令
により曲げ加工を行う。この際、目標ストローク値にい
たるまでに何点かのストローク位置において曲げ荷重検
出手段により曲げ荷重を測定し、この曲げ荷重と変位計
により検出されるストロークの関係をデータベースに記
憶されているストローク値−荷重関係と比較して、スト
ローク−角度修正部がデータベースに記憶されているス
トローク値−角度関係を修正すると共にストローク値算
出手段が修正後の目標ストローク値を求めて、ストロー
ク指令部の指令によりこの目標ストローク値に対して曲
げ加工を行う。

【００１２】

【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。

【００１３】図１および図２には、この発明に係る曲げ
加工装置であるプレスブレーキ１が示されている。な
お、プレスブレーキ１自体はすでによく知られているも
のなので、概略のみ説明する。

【００１４】プレスブレーキ１は、全面中央部にギャッ
プＧを有する全体Ｃ字状の左右の側板３Ｌ、３Ｒが立設
されており、この側板３Ｌ、３Ｒの上部前面にはラムで
ある上部テーブル５Ｕが上下移動自在に設けられてい
る。この上部テーブル５Ｕは、下端部にパンチＰが交換
自在に装着されており、側板３Ｌ、３Ｒの上部に設けら
れている上下シリンダ７により上下移動する。なお、こ
の上下シリンダ７を駆動する油圧回路には、曲げ荷重検
出手段である図示省略の曲げ荷重検出器が取り付けられ
ている。

【００１５】一方、側板３Ｌ、３Ｒの下部前面には、上
端にダイＤが交換自在に装着されている下部テーブル５
Ｌが設けられている。なお、ダイＤの上部にはワークＷ
の曲げ加工を行うためのＶ溝９（図３，図４参照）が、
ダイＤの長手方向に設けられている。また、プレスブレ
ーキ１の近傍には、上下シリンダ７等を制御する制御装
置１１が設けられている。

【００１６】上記構成により、パンチＰとダイＤの間に
位置決めされたワークＷに対してパンチＰを上下シリン
ダ７により下降させて、パンチＰとダイＤとの協働によ
りワークＷの曲げ加工を行う。

【００１７】図３を併せて参照するに、ダイＤの内部に
はダイＤの長手方向に複数の変位計１３が設けられてい
る。この変位計１３では、スプリング１５により常時上
方へ付勢されてダイＤのＶ溝９に上下移動自在に突出す
る検出ピン１７が設けられており、この検出ピン１７の
上下位置を検出するリニアスケール１９が設けられてい
る。

【００１８】従って、パンチＰにより押し曲げられたワ
ークＷが検出ピン１７を下方へ押し、この時の検出ピン
１７の上下位置をリニアスケール１９により検出して、
図４に示されているように、検出ピン１７の上端部とダ
イＤの上面との距離を刃間距離ＳＴとして求める。

【００１９】図５を参照するに、制御装置１１では、中
央処理装置であるＣＰＵ２１を有しており、このＣＰＵ
２１には、種々のデータを入力するキーボードのごとき
入力手段２３や種々のデータを表示するＣＲＴのごとき
出力手段２５が接続されている。また、前述の変位計１
３および曲げ荷重検出手段である曲げ荷重検出器２７が
接続されており、検出信号が伝達されるようになってい
る。

【００２０】さらに、ＣＰＵ２１には、入力手段２３に
より入力された種々のデータや、ストローク値−角度関
係およびストローク値−荷重関係を記憶しておくデータ
ベース２９と、変位計１３および曲げ荷重検出器２７に
より加工中において実測されたストローク値および曲げ
荷重に基づいて、データベース２９に記憶されているス
トローク値−角度関係を修正するストローク値−角度修
正手段３１と、このストローク値−角度修正手段３１に
より修正されたストローク値−角度関係から新たな目標
ストローク値を算出するストローク値算出手段３３と、
上下シリンダ７を制御してパンチＰのストロークを制御
するストローク指令部３５とが接続されている。

【００２１】次に、図６〜図８を参照して、この発明に
係る曲げ加工方法について説明する。

【００２２】スタートしたら（ステップＳＳ）、目標曲
げ角度θ０や金型条件であるダイ溝角度ＤＡ、ダイＶ幅
Ｖ、ダイ肩アールＤＲ、パンチ先端アールＰＲ、また材
料条件としてｎ乗硬化指数、ヤング率Ｅ、塑性係数Ｆお
よび板厚ｔ等の曲げ条件を入力手段２３から入力する
（ステップＳ１）。

【００２３】次いで、ストローク値算出手段３３がデー
タベース２９に記憶されているストローク値ＳＴ−曲げ
角度θ関係から目標曲げ角度θ０に対するパンチＰの目
標ストローク値ＳＴ０を算出する（ステップＳ２）。す
なわち、図７に示されているように、実験等により予め
求められてデータベース２９に記憶されているストロー
ク値ＳＴ−曲げ角度θ関係により、入力された目標曲げ
角度θ０（ここでは例えば９０度）に対する目標ストロ
ーク値ＳＴ０を算出する。

【００２４】そして、目標ストローク値ＳＴ０に対して
曲げ加工を開始し（ステップＳ３）、例えばノギス等の
外部板厚測定手段によりワークＷの実板厚測定を行う
（ステップＳ４）。なお、加工開始前に実板厚測定を行
って曲げ条件として先に入力しておいてもよい。

【００２５】先に図４で示したように、パンチＰを相対
的に下降させながら、変位計１３によりストローク値Ｓ
Ｔを測定すると共に、この時の曲げ荷重Ｆを曲げ荷重検
出器２７により検出して、図８に示されているように、
目標ストローク値ＳＴ０に達するまでに、複数（例えば
２点〜４点、ここでは３点、あるいは１点でもよい）の
任意のストローク値ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３に対して曲
げ曲げ荷重Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を検出する（ステップＳ
５）。

【００２６】ここで、曲げ荷重検出器２７としては、油
圧式のプレスブレーキ１では油圧センサを用いることが
できる。また、ボールネジを用いたプレスブレーキでは
モータのトルクから測定できる。あるいは、フレームに
歪みゲージを取り付けて検出してもよい。

【００２７】次いで、ストローク−角度修正部３１が、
ステップＳ５において求めた３点のストローク値−曲げ
荷重の値（ＳＴ１、Ｆ１）、（ＳＴ２、Ｆ２）、（ＳＴ
３、Ｆ３）に基づいてストローク値の修正量αを求める
（ステップＳ６）。ここで、修正量αは実際の板厚、あ
るストローク位置における曲げ荷重（ＳＴ１、Ｆ１）、
（ＳＴ２、Ｆ２）、（ＳＴ３、Ｆ３）、金型条件、材料
定数、目標ストローク値ＳＴ０、目標曲げ角度θ０等の
関数となる。すなわち、α＝ｆ（実際の板厚、あるスト
ローク位置における曲げ荷重（ＳＴ１，Ｆ１）、（ＳＴ
２，Ｆ２）、（ＳＴ３，Ｆ３）、金型条件、材料定数、
目標ストローク値ＳＴＯ、目標曲げ角度θ０）となる。

【００２８】ストローク−角度修正部３１は、前述した
ようにして得られた修正量αを用いて目標ストローク値
ＳＴ０を修正し、修正目標ストローク値ＳＴ０＝前の目
標ストローク値ＳＴ０−αを得る（ステップＳ７）。ス
トローク指令部３５が修正目標値ＳＴ０までパンチＰを
相対的にストロークさせ、修正目標値ＳＴ０に到達した
と判断したら（ステップＳ８）、曲げ加工を終了する
（ステップＳＥ）。

【００２９】以上の結果から、データベース２９に記憶
されているストローク値−角度関係から得られた仮の目
標角度に対するストローク値に達するまでに、あるスト
ローク値に対する曲げ荷重を測定し、この測定値を予め
データベース２９に記憶されているストローク値−荷重
関係と比較することによりストローク値−角度関係を修
正するので、目標曲げ角度に対する真のストローク値を
算出することができる。これに伴い、高精度な曲げ加工
を行うことができる。

【００３０】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、上部テーブル５Ｕが昇
降自在であるプレスブレーキ１について説明したが、下
部テーブル５Ｌを昇降させて曲げ加工を行うプレスブレ
ーキにも全く同様に適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よる曲げ加工方法では、データベースに記憶されている
ストローク値−角度関係から、目標曲げ角度に対する目
標ストローク値を求めて、変位計によりパンチの相対的
ストロークを測定しながら目標ストローク値だけパンチ
を相対的にストロークさせてダイとの協働により曲げ加
工を行う際に、まずワーク条件、金型条件、目標曲げ角
度等の種々の条件を入力し、予めデータベースに記憶さ
れているストローク値−角度関係から入力された目標曲
げ角度に対応する目標ストローク値を求めて、曲げ加工
を行う。この際、目標ストローク値にいたるまでに何点
かのストローク位置において曲げ荷重を測定し、この曲
げ荷重とストロークの関係をデータベースに記憶されて
いるストローク値−荷重関係と比較して、データベース
に記憶されているストローク値−角度関係を修正するの
で、目標曲げ角度に対する真のストローク値を算出する
ことができる。また、修正後の目標ストローク値を求め
て、この目標ストローク値に対して曲げ加工を行うの
で、高精度な曲げ加工を行うことができる。

【００３２】請求項２の発明による曲げ加工方法では、
データベースに記憶されているストローク値−角度関係
から、目標曲げ角度に対する目標ストローク値を求め
て、変位計によりパンチの相対的ストロークを測定しな
がら目標ストローク値だけパンチを相対的にストローク
させてダイとの協働により曲げ加工を行う際に、まず入
力手段によりワーク条件、金型条件、目標曲げ角度等の
種々の条件を入力し、予めデータベースに記憶されてい
るストローク値−角度関係からストローク値算出手段が
入力された目標曲げ角度に対応する目標ストローク値を
求めて、ストローク指令部の指令により曲げ加工を行
う。この際、目標ストローク値にいたるまでに何点かの
ストローク位置において曲げ荷重検出手段により曲げ荷
重を測定し、この曲げ荷重と変位計により検出されるス
トロークの関係をデータベースに記憶されているストロ
ーク値−荷重関係と比較して、ストローク−角度修正部
がデータベースに記憶されているストローク値−角度関
係を修正するので、目標曲げ角度に対する真のストロー
ク値を算出することができる。また、修正後の目標スト
ローク値を求めて、この目標ストローク値に対して曲げ
加工を行うので、高精度な曲げ加工を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る曲げ加工装置としてのプレスブ
レーキを示す正面図である。

【図２】図１中II方向から見た側面図である。

【図３】変位計を示す断面図である。

【図４】刃間距離を示す説明図である。

【図５】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図６】この発明に係る曲げ加工方法の工程を示すフロ
ーチャートである。

【図７】角度と刃間距離の関係を示すグラフである。

【図８】ストロークと曲げ荷重の関係を示すグラフであ
る。

【図９】従来の曲げ加工装置におけるＤ値の検出方法を
示す説明図である。

【図１０】従来より知られている直接Ｄ値を測定する変
位計を示す断面図である。

【符号の説明】

１ プレスブレーキ（曲げ加工装置） ７ 上下シリンダ（駆動手段） ９ Ｖ溝 １３ 変位計 ２３ 入力手段 ２７ 曲げ荷重検出器（曲げ荷重検出手段） ２９ データベース ３３ ストローク値算出手段 ３５ ストローク指令部 Ｄ ダイ Ｐ パンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 英勝 神奈川県秦野市南ケ丘２−２ Ｆターム(参考） 4E063 AA01 BA07 CA01 LA08 LA12 LA17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイの内部に設けられダイのＶ溝に突出
   して上下移動自在の変位計により、パンチのダイに対す
   る相対的ストローク値を直接検出してパンチの相対的ス
   トロークを制御する曲げ加工方法において、曲げ加工さ
   れるワーク条件、金型条件、目標曲げ角度等の種々の条
   件を入力し、予めデータベースに記憶されているストロ
   ーク値−角度関係から前記入力された目標曲げ角度に対
   応するパンチの相対的ストローク値を求め、この相対的
   ストローク値だけパンチを相対的にストロークさせてダ
   イとの協働により曲げ加工を行い、目標ストローク値に
   達する前にあるストローク値に対する曲げ荷重を測定
   し、この測定された曲げ荷重を前記データベースに予め
   記憶されているストローク値−荷重関係と比較して前記
   データベースに記憶されているストローク値−角度関係
   を修正し、この修正されたストローク値−角度関係から
   目標ストローク値を修正し、この修正されたストローク
   値を目標として曲げ加工を行うこと、を特徴とする曲げ
   加工方法。
2. 【請求項２】 ダイの内部に設けられダイのＶ溝に突出
   して上下移動自在の変位計により、パンチのダイに対す
   る相対的ストローク値を直接検出してパンチの相対的ス
   トロークを制御する曲げ加工装置であって、曲げ加工さ
   れるワーク条件、金型条件、目標曲げ角度等の種々の条
   件を入力する入力手段と、入力された種々のデータや予
   め求められているストローク値−角度関係およびストロ
   ーク値−荷重関係を記憶しておくデータベースと、この
   データベースに記憶されているストローク値−角度関係
   から求められた目標曲げ角度に対応するパンチの相対的
   ストローク値に対して前記パンチを相対的にストローク
   せしめるべく駆動手段を制御するストローク指令部と、
   前記目標ストローク値に達するまでにあるストローク位
   置においてその時の曲げ荷重を検出する曲げ荷重検出手
   段と、この曲げ荷重検出手段により検出された曲げ荷重
   に基づいて前記データベースに記憶されているストロー
   ク値−角度関係を修正するストローク値−角度修正手段
   と、このストローク値−角度修正手段により修正された
   ストローク値−角度関係から新たな目標ストローク値を
   算出するストローク値算出手段と、を備えてなることを
   特徴とする曲げ加工装置。