JP2001353527A - 曲げ角度検出方法及びその装置、並びに材料定数検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイ金型内の曲げ変形を受けている部分の曲
げ形状を測定することによって、ワークに傷をつけない
で正確なワークの挟み込み角度を検出し、さらに、材料
定数を検出する。 【解決手段】 曲げ加工されたワークの曲げ角度を検出
する際に、予めメモリに記憶された金型データとワーク
データ、曲げ加工時に加圧力検出手段にて検出した曲げ
加圧力、ラム位置検出手段にて検出したラムストローク
量から計算上のワーク外形状座標値を計算する（ステッ
プＳ５〜Ｓ１１）。この計算上のワーク外形状座標値
と、ワーク外形状測定手段にてワークの曲げ線方向の複
数箇所で測定したワークの曲げ部のワーク外形状座標値
との偏差とから、この偏差が最小となったときに計算さ
れたワークとダイ肩部とのなす角度に基づいて正確なワ
ークの挟み込み角度を算出する（ステップＳ１６及びＳ
１７）。ワークを直接計測しなくてもワークの挟み込み
角度が計算されるので、ワークに傷がつかない。

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、板状のワークに
曲げ加工を行う際、前記ワークの曲げ角度を算出する曲
げ角度検出方法及びその装置、並びに前記ワークの材料
定数を算出する材料定数検出方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１３に示されているようにパン
チＰとダイＤとの協働により、板状のワークＷに折曲げ
加工が行われる際に、前記ワークＷの曲げ角度を測定す
る曲げ角度測定方法としては、様々な方法がすでに提案
されている。従来の曲げ角度測定方法はそのほとんどが
ワークＷの曲げ変形されていない直線部分を測定してい
るものである。

【０００３】測定方法によっては、例えば図１３におい
てはダイＤに測定用の穴１０１（隙間）が開いており、
前記穴１０１から測定子としての接触ピン１０３が突出
している。この接触ピン１０３はスプリング１０５によ
り常時上方向へ付勢されており、接触ピン１０３の上下
方向の移動量を測定するストローク目盛１０７が設けら
れている。接触ピン１０３はワークＷと接触されてお
り、曲げ加工時にワークＷが跳ね上がるにつれて接触ピ
ン１０３が上昇するときのストローク量によりダイＤの
肩部からのワークＷの傾き角度φが検出されることから
挟み込み角度θが測定される。

【０００４】他の方法では、図１４に示されているよう
にパンチＰに溝１０９が設けられ、この溝１０９内には
大きさの異なる２枚の円板１１１，１１３が常時下方へ
付勢された状態で上下動可能に装着されている。曲げら
れたワークＷの表面により２枚の円板が上方へ押圧され
るときに生じる２枚の円板１１１，１１３の相対距離Ｌ
によりワークＷの曲げ角度が算出される。

【０００５】また、従来のワークＷの材料定数の判定方
法においては、ワークＷの挟み込み角度θがＢＩ（ベン
ディングインジケータ）などの曲げ角度検出装置によっ
て予め測定され、この測定された挟み込み角度θをもと
にラムストローク量、曲げ加圧力などから材料定数であ
るｎ値、Ｆ値が求められる。また、仕上がり角度と挟み
込み角度からスプリングバック量が求められてヤング率
Ｅが求められる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の曲げ
角度測定方法では、ワークＷの曲げ変形されていない直
線部分を測定しているため、曲げ変形を受けない直線部
分の長さが、ある程度必要となる。曲げ変形を受けない
直線部分は、図１４に示されているようにワークＷの自
重によるたれや、人の手による支えによって変形を受
け、正確な挟み込み角度になっていない。

【０００７】また、前述したようにパンチＰあるいはダ
イＤからなる金型に測定用の穴１０１が開いている場合
には、曲げ加工によってワークＷに傷又は痕がつくとい
う問題点があった。

【０００８】また、従来のワークＷの材料定数の判定方
法では、挟み込み角度が未知の場合は材料定数判定を実
施できないという問題点があった。

【０００９】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、その目的は、ダイ金型内の曲げ変形を受
けている部分の曲げ形状を測定することによって、ワー
クに傷をつけないで正確なワークの挟み込み角度を算出
し得る曲げ角度検出方法及びその装置を提供し、また、
曲げ加工中の曲げ形状から、挟み込み角度を測定せずに
材料定数を算出し得る材料定数検出方法及びその装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の曲げ角度検出方法は、パン
チとダイからなる金型を備えた曲げ加工機における前記
パンチとダイとの協働によって曲げ加工されたワークの
曲げ角度を検出する曲げ角度検出方法において、予めメ
モリに記憶された金型データとワークデータ、曲げ加工
時に加圧力検出手段にて検出した曲げ加圧力、ラム位置
検出手段にて検出したラムストローク量から計算上のワ
ーク外形状座標値を計算し、この計算上のワーク外形状
座標値と、ワーク外形状測定手段にてワークの曲げ線方
向の複数箇所で測定したワークの曲げ部のワーク外形状
座標値との偏差とから、この偏差が最小となったときに
計算されたワークとダイ肩部とのなす角度に基づいてワ
ークの挟み込み角度を算出することを特徴とするもので
ある。

【００１１】したがって、ワークの曲げ部のワーク外形
状座標値と計算上のワーク外形状座標値との偏差が最小
となったときに、この計算上のワーク外形状座標値によ
って正確なワークとダイ肩部とのなす角度が算出され
る。その結果、ワークの挟み込み角度を直接計測しなく
ても上記のワークとダイ肩部とのなす角度から正確なワ
ークの挟み込み角度が算出されるので、ワークに傷をつ
けることがない。

【００１２】請求項２によるこの発明の材料定数検出方
法は、パンチとダイからなる金型を備えた曲げ加工機に
おける前記パンチとダイとの協働によって曲げ加工され
たワークの材料定数を検出する材料定数検出方法におい
て、予めメモリに記憶された金型データとワークデー
タ、曲げ加工時に加圧力検出手段にて検出した曲げ加圧
力、ラム位置検出手段にて検出したラムストローク量か
ら計算上のワーク外形状座標値を計算し、この計算上の
ワーク外形状座標値と、ワーク外形状測定手段にてワー
クの曲げ線方向の複数箇所で測定したワークの曲げ部の
ワーク外形状座標値との偏差とから、この偏差が最小と
なったときに計算されたワークとダイ肩部とのなす角度
に基づいてワークの材料定数のｎ値、Ｆ値、ヤング率を
算出することを特徴とするものである。

【００１３】したがって、ワークの曲げ部のワーク外形
状座標値と計算上のワーク外形状座標値との偏差が最小
となったときに、この計算上のワーク外形状座標値によ
って正確なワークとダイ肩部とのなす角度が算出され
る。その結果、ワークの挟み込み角度を直接計測しなく
ても上記のワークとダイ肩部とのなす角度からワークの
材料定数のｎ値、Ｆ値及びヤング率Ｅが容易に算出され
る。

【００１４】請求項３によるこの発明の曲げ角度検出装
置は、パンチとダイからなる金型を備えた曲げ加工機に
おける前記パンチとダイとの協働によって曲げ加工され
たワークの曲げ角度を検出する曲げ角度検出装置におい
て、曲げ加圧力を検出する加圧力検出手段と、ラムスト
ローク量を検出するラム位置検出手段と、前記パンチと
ダイとによるワークの曲げ部のワーク外形状座標値を測
定するワーク外形状測定手段と、予め入力した金型デー
タとワークデータとを記憶するメモリと、上記の金型デ
ータ、ワークデータ、曲げ加圧力、ラムストローク量か
ら計算上のワーク外形状座標値を演算する第１演算手段
と、この第１演算手段で演算されたワーク外形状座標値
と上記ワーク外形状測定手段にて検出されたワーク外形
状座標値との偏差が最小となったときのワークとダイ肩
部とのなす角度に基づいてワークの挟み込み角度を算出
する第２演算手段と、からなることを特徴とするもので
ある。

【００１５】したがって、請求項１記載の作用と同様で
あり、ワークの曲げ部のワーク外形状座標値と計算上の
ワーク外形状座標値との偏差が最小となったときに、こ
の計算上のワーク外形状座標値によって正確なワークと
ダイ肩部とのなす角度が算出される。その結果、ワーク
の挟み込み角度を直接計測しなくても上記のワークとダ
イ肩部とのなす角度から正確なワークの挟み込み角度を
算出できるので、ワークに傷をつけることがない。

【００１６】請求項４によるこの発明の材料定数検出装
置は、パンチとダイからなる金型を備えた曲げ加工機に
おける前記パンチとダイとの協働によって曲げ加工され
たワークの材料定数を検出する材料定数検出装置におい
て、曲げ加圧力を検出する加圧力検出手段と、ラムスト
ローク量を検出するラム位置検出手段と、前記パンチと
ダイとによるワークの曲げ部のワーク外形状座標値を測
定するワーク外形状測定手段と、予め入力した金型デー
タとワークデータとを記憶するメモリと、上記の金型デ
ータ、ワークデータ、曲げ加圧力、ラムストローク量か
ら計算上のワーク外形状座標値を演算する第１演算手段
と、この第１演算手段で演算されたワーク外形状座標値
と上記ワーク外形状測定手段にて検出されたワーク外形
状座標値との偏差が最小となったときのワークとダイ肩
部とのなす角度に基づいてワークの材料定数を算出する
第３演算手段と、からなることを特徴とするものであ
る。

【００１７】したがって、請求項２記載の作用と同様で
あり、ワークの曲げ部のワーク外形状座標値と計算上の
ワーク外形状座標値との偏差が最小となったときに、こ
の計算上のワーク外形状座標値によって正確なワークと
ダイ肩部とのなす角度が算出される。その結果、ワーク
の挟み込み角度を直接計測しなくても上記のワークとダ
イ肩部とのなす角度からワークの材料定数ｎ値、Ｆ値及
びヤング率Ｅが容易に算出される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１９】図４および図５を参照するに、曲げ加工機
としての一例のプレスブレーキ１は、立設されたサイド
フレーム３Ｌ、３Ｒを備えており、このサイドフレーム
３Ｌ、３Ｒのほぼ中央部には切欠きＧを有している。ま
た、サイドフレーム３Ｌ、３Ｒの上部前方には、下端部
に複数の中間板５を介してパンチＰを装着するラムとし
ての上部テーブル７が上下動自在に設けられている。

【００２０】サイドフレーム３Ｌ、３Ｒの上部前面に
は、上部テーブル７を上下移動させるラム駆動手段であ
る左右のボールネジユニット９Ｌ、９Ｒが設けられてい
る。このボールネジユニット９Ｌ、９Ｒでは、駆動モー
タ１１により図示省略のボールネジを回転駆動して上部
テーブル７を上下動させる。

【００２１】一方、サイドフレーム３Ｌ、３Ｒの下部前
面には、前後（図５において左右）の支持板１３Ｆ、１
３Ｒが設けられており、上端部にダイＤを装着する下部
テーブル１５が前後の支持板１３Ｆ、１３Ｒの上部に挟
まれている。また、下部テーブル１５の左右両端は、支
持板１３Ｆ、１３Ｒと一体的に貫通してサイドフレーム
３Ｌ、３Ｒに固定される支点ピン１７Ｌ、１７Ｒにより
支持されている。

【００２２】したがって、下部テーブル１５における左
右両端部は支点ピン１７Ｌ、１７Ｒによりサイドフレー
ム３Ｌ、３Ｒに対して上下方向に固定されているが、中
央部分では若干の上下変形が可能となっている。

【００２３】また、支持板１３Ｆ、１３Ｒの中央部にお
いて下部テーブル１５の下側に接するように、前述の左
右の支点ピン１７Ｌ、１７Ｒを支点として下部テーブル
１５の中央部を持ち上げるためのクラウニング手段１９
が設けられている。さらに、図４における左側のサイド
フレーム３Ｌの左側には、駆動モータ１１などを制御せ
しめるためのを制御装置２１が設けられている。

【００２４】サイドフレーム３Ｌ、３Ｒの切欠きＧの位
置には、ワークＷの曲げ位置をパンチＰおよびダイＤの
位置に合わせるためのバックゲージ装置２３が設けられ
ている。このバックゲージ装置２３ではワークＷを突き
当てる複数の突き当て２５がストレッチ２７に備えられ
ていて、Ｌ軸モータ２９でリンク機構３１によりＬ軸方
向（前後方向）へストレッチ２７が移動位置決めされる
ようになっている。また、Ｚ軸モータ３３を駆動するこ
とにより、リンク機構３１を介して突き当て２５がＺ軸
方向（上下方向）へ移動される。さらに、Ｙ軸モータ３
５を駆動することにより、例えばラックとピニオンの駆
動機構で突き当て２５がＹ軸方向（左右方向）へ移動さ
れる。

【００２５】上記構成により、バックゲージ装置２３の
突き当て２５をＬ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向へ移動せしめ
て所望の位置へ位置決めしてワークＷを突き当て２５に
突き当てる。次いで、パンチＰとダイＤとの協動でワー
クＷに折り曲げ加工が行われることになる。

【００２６】ダイＤの左右方向の適宜位置には図６、図
７に示されているように、ダイ溝ＤＶに連通して複数の
スリット３７がダイ溝ＤＶの長手方向に対して直交する
第１の平面内において形成されている。このスリット３
７の代わりに穴であっても構わない。このスリット３７
内すなわち、ダイ溝ＤＶの底部より深い位置には図７に
示されているように、右斜め上方へほぼ４５度傾斜して
反射面を構成する反射ミラー３９がパンチＰの相対的な
移動方向に対してかつ第１の平面に対して直交する第２
の平面に対して設けられている。

【００２７】また、バックゲージ装置２３の突き当て２
５には図７に示されているように、レーザ測長器４１が
設けられている。反射ミラー３９とレーザ測長器４１と
でワーク外形状検出手段を構成している。すなわち、反
射ミラー３９は第１の平面および第２の平面に対して直
交する第３の平面に沿って移動される。

【００２８】上記構成により、レーザ測長器４１はＬ
軸、Ｙ軸およびＺ軸方向へ移動せしめられ所望の位置へ
位置決めされるものである。しかも、レーザ測長器４１
から発振されたレーザ光ＬＢは、反射ミラー３９で反射
された後にスリット３７内を通ってワークＷの側面であ
る折り曲げ部に照射される。そして、照射されたレーザ
光ＬＢは戻り光としてレーザ測長器４１へ戻されてレー
ザ測長器４１からワークＷの側面までの距離が検出され
ることになる。なお、レーザ測長器４１のＬ軸方向の先
端位置である基準位置は予めＬ軸モータ２９により所望
の位置に位置決めされるものである。

【００２９】また、レーザ測長器４１をＺ軸モータ３３
によりＺ軸方向へ移動位置決めさせることでワークＷの
両側面までの距離が検出される。したがって、この検出
されたワークＷの両側面までの複数の距離を用いてワー
クＷの折り曲げ部における湾曲形状の複数点の座標値が
検出される。

【００３０】また、上記のプレスブレーキ１には、曲げ
加圧力を検出する加圧力検出手段４３が設けられてい
る。この加圧力検出手段４３は図８に示されているよう
に制御装置２１に接続されている。本実施の形態におけ
る加圧力検出手段４３は例えばボールネジのトルクを検
出することにより曲げ加圧力を測定するように構成され
ている。なお、他の実施の形態としてラム駆動手段が油
圧シリンダの場合は、油圧シリンダ内の加圧力を検知す
る圧力センサが用いられる。

【００３１】また、上記のプレスブレーキ１には、ラム
ストローク量を検出するラム位置検出手段４５が設けら
れている。このラム位置検出手段４５は図８に示されて
いるように制御装置２１に接続されている。本実施の形
態においてはボールネジユニット９Ｌ、９Ｒの回転駆動
手段としての駆動モータ１１にラム位置検出手段４５と
しての例えばエンコーダが取り付けられている。なお、
他の実施の形態としてラム駆動手段が油圧シリンダの場
合は、ラムのストロークを検出するためのリニアセンサ
がラム位置検出手段４５として用いられる。

【００３２】制御装置２１は、図８に示されているよう
に、中央処理装置としてのＣＰＵ４７を備えており、こ
のＣＰＵ４７には種々のデータを入力するためのキーボ
ードなどの入力手段４９と、種々のデータを表示するた
めのＣＲＴなどの表示手段５１が接続されている。Ｙ軸
モータ３５、Ｌ軸モータ２９およびＺ軸モータ３３には
それぞれ位置検出器としてのエンコーダ５３、５５、５
７が備えられていて、しかも、ＣＰＵ４７に接続されて
いる。

【００３３】また、ＣＰＵ４７には、入力手段４９から
入力された金型データとしてダイＶ幅Ｖ、ダイ肩アール
ＤＲ、ダイ溝角度ＤＡ、パンチ先端アールＰＲ、パンチ
角度ＰＡ、パンチ傾斜長さＰＬ、ワークデータとして板
厚ｔ、摩擦係数μ、ワークフランジ長さＬ、仕上がり角
度θなどの曲げ条件を記憶するメモリ５９と、レーザ測
長器４１で検出されたワークＷの側面までの距離を入力
されて記憶する距離メモリ６１が接続されている。

【００３４】また、ＣＰＵ４７には、上記の金型デー
タ、ワークデータ、曲げ加圧力、ラムストローク量から
計算上のワーク外形状座標値を演算する第１演算手段６
３、この第１演算手段６３で演算されたワーク外形状座
標値と前述したワーク外形状測定手段であるレーザ測長
器４１にて検出されたワーク外形状座標値との偏差が最
小となったときのワークＷとダイ肩部とのなす角度に基
づいて折り曲げ角度であるワークＷの挟み込み角度を算
出する第２演算手段６４がＣＰＵ４７に接続されてい
る。

【００３５】また、ＣＰＵ４７には、上記の第１演算手
段６３で演算されたワーク外形状座標値と前述したワー
ク外形状測定手段であるレーザ測長器４１にて検出され
たワーク外形状座標値との偏差が最小となったときのワ
ークＷとダイ肩部とのなす角度に基づいてワークＷの材
料定数のｎ値、Ｆ値並びに場合によってヤング率Ｅを算
出する第３演算手段６５が前記ＣＰＵ４７に接続されて
いる。

【００３６】つぎに、距離メモリ６３、演算手段６３、
６４、６５で検出、演算のアルゴリズムについて図９を
用いて説明する。

【００３７】図９においては前述したレーザ測長器４１
の駆動機構と異なる実施の形態である。すなわち、下部
テーブル１５に取り付けられたブラケットにはＸ軸駆動
モータ６７が設けられており、このＸ軸駆動モータ６７
にはエンコーダなどの位置検出器６９が備えられてい
る。しかも、Ｘ軸駆動モータ６７の出力軸にはボールネ
ジ７１の一端が連結されている。このボールネジ７１に
はナット部材７３が螺合されている。このナット部材７
３にはＺ軸駆動モータ７５が設けられており、このＺ軸
駆動モータ７５にはエンコーダなどの位置検出器７７が
備えられている。しかも、Ｚ軸駆動モータ７５の出力軸
にはボールネジ７９の一端が連結されている。このボー
ルネジ７９にはナット部材８１が螺合されている。この
ナット部材８１にはレーザ測長器４１が一体化されてい
る。

【００３８】また、レーザ測長器４１は発光器、受光器
を備えており、この発光器から照射されたレーザ光ＬＢ
の光軸１は反射ミラー３９で反射されてワークＷの図９
においてワークＷの右側面へ照射される。その後、戻り
光として受光器で受光される。

【００３９】上記構成により、Ｘ軸駆動モータ６７を駆
動せしめるとボールネジ７１を介してナット部材７３が
Ｘ軸方向へ移動される。そのときの移動量は位置検出器
６９で検出される。また、Ｚ軸駆動モータ７５を駆動せ
しめるとボールネジ７９を介してナット部材８１がＺ軸
方向へ移動される。そのときの移動量は位置検出器７７
で検出される。

【００４０】したがって、レーザ測長器４１がＸ、Ｚ軸
方向へ移動されると共に、その移動量が位置検出器６
９、７７で検出されることになる。

【００４１】図９に示したごとくレーザ測長器４１を逐
次一定の距離でもって２点鎖線で示されるように、逐次
一定の間隔で移動位置決めし、前述の要領でレーザ光Ｌ
Ｂの光軸１，２，３，４，…，ｎ−１，ｎを照射せしめ
ることにより、ワークＷの図９においてワークＷの折り
曲げ部における側面へ照射される。その後、戻り光とし
て受光器で受光される。したがって、ワークＷの複数箇
所の両側面までの距離（Ｚ_１，Ｙ_１）、（Ｚ_２，
Ｙ_２）、・・・・・、（Ｚ_ｎ，Ｙ_ｎ）が検出され、距離
メモリ６３に記憶される。

【００４２】なお、図９において、Ｚ軸駆動モータ７５
に位置検出器７７を備えていない場合にはＺ軸方向へ適
宜な間隔で複数の突出自在なストッパを設けてレーザ測
長器４１を移動位置決めせしめるようにすることも可能
である。

【００４３】次に、本発明に係わる曲げ角度検出方法に
ついて図１及び図２のフローチャートを参照して説明す
る。

【００４４】予め、入力手段５１により、金型データと
して図１０に示されているダイＶ幅Ｖ、ダイ肩アールＤ
Ｒ、ダイ溝角度ＤＡ、パンチ先端アールＰＲ、パンチ角
度ＰＡ、パンチ傾斜長さＰＬが入力され、メモリ５９に
記憶される（ステップＳ１）。

【００４５】また、ワークデータとして板厚ｔ、摩擦係
数μなどの曲げ条件が入力手段５１によりメモリ５９に
入力される（ステップＳ２，Ｓ３）。

【００４６】また、加圧力検出手段４３により本実施の
形態ではボールネジのトルクが検出されて曲げ加圧力Ｂ
Ｆが測定され、第１演算手段６１に入力される。また、
ラム位置検出手段４５により本実施の形態では駆動モー
タ１１のエンコーダからラムのストローク量Stが検出さ
れ、第１演算手段６１に入力される。

【００４７】さらに、ワーク外形状検出手段によりレー
ザ光ＬＢの光軸１，２，３…，ｉ，…，ｎ−１，ｎがワ
ークＷの折り曲げ部に向けて照射されることにより、ワ
ークＷの折り曲げ部における湾曲形状の複数点の座標値
（ｘ_１，ｙ_１）、（ｘ_２，ｙ _２）、…、（ｘ_ｉ，
ｙ_ｉ）、…、（ｘ_ｎ−１，ｙ_ｎ−１）、（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ）
が検出される（ステップＳ３及びＳ４）。

【００４８】予め入力されて第１演算手段６１に記憶さ
れている演算式に基づいて、上記の入力データによりワ
ークＷの材料定数であるｎ値の計算値と、図１０に示さ
れるように曲げ加工時のワークＷとダイ肩部とのなす角
度φ_２の計算値が求められる。以下にその詳細について
説明する。

【００４９】ラムストローク量Stと金型データ、ワーク
データ、ｎ値及びφ_２との関係式は、 St＝ｆ_１（φ_２,ｎ,μ,ｔ,Ｖ,ＤＲ,ＤＡ,ＰＲ,ＰＡ）……（１） であるので、まず、定数ｋとしてはｋ＝０とし、φ_２限
界値をＰＡ,DＡに基づき例えば５０°と設定し、又ｄφ
_２（例０．５°）を設定し、座標誤差errとしてはerr＝
０とし、φ_２は初期値φ_０と仮定して、これらの値を上
記の演算式（１）に入力すると、ｎ値が計算される（ス
テップＳ５〜Ｓ７）。

【００５０】上記のようにφ_２が初期値φ_０と仮定した
ときのｎ値の計算値に基づいて、上述したステップＳ４
でワーク外形状検出手段により測定された測定点に対応
するｘ_ｉ座標値における計算上のｙ’_ｉ座標値を求め
る。

【００５１】 ｘ_ｉ＝ｆ_２（φ,φ_２,ｎ,μ,ｔ,Ｖ,ＤＲ,ＤＡ,ＰＲ,ＰＡ）……（２） ただし、ｘ_ｉ；測定した曲げ形状のｉ番目のｘ座標 φ；ｘ_ｉにおけるワークの傾き角度 であるので、この演算式（２）に基づいてｘｉ座標値に
おける角度φが計算される（ステップＳ８）。

【００５２】さらに、 ｙ’_ｉ＝ｆ_３（φ,φ_２,ｎ,μ,ｔ,Ｖ,ＤＲ,ＤＡ,ＰＲ,ＰＡ）……（３） ただし、ｙ’_ｉ；曲げ形状のｉ番目のｙ座標計算値 であるので、この演算式（３）に基づいてｙ’_ｉが計算
される（ステップＳ９）。

【００５３】したがって、図１１に示されているように
測定点ｘ_ｉにおけるワーク外形状検出手段によるｙ座標
の測定値はｙ_ｉで、計算上ではｙ’_ｉとなるので、φ_２
が初期値φ_０及びｎ値の計算値を仮定したときの測定点
ｘ_ｉにおける座標誤差はerr _ｉ＝｜ｙ_ｉ−ｙ’_ｉ｜とな
る。したがって、測定点ｘ_ｉにおける累積誤差はerr＝e
rr＋err_ｉとなる（ステップＳ１０）。

【００５４】次に、すべての測定値について計算したか
どうかを判断し、すべての測定値について計算が終了す
るまで上記のステップＳ８〜Ｓ１０を繰り返してすべて
の測定座標に対応する計算上の座標値および各座標の累
計座標誤差errが求められる（ステップＳ１１）。

【００５５】したがって、φ_２が初期値φ_０及びｎ値の
計算値を仮定したときは、すべての測定座標に対応する
計算上の座標値における全体的な座標誤差_ｋはerrとし
て求められる（ステップＳ１２）。

【００５６】ステップＳ６で設定された誤差ｄφ_２を加
味した計算上のφ_２はφ_２＝φ_２＋ｄφ_２であり、常数
ｋ＝０のときはφ_２＝φ_０＋ｄφ_２となる（ステップＳ
１３）。

【００５７】また、上記の常数ｋに対して１を加算して
常数ｋ＝ｋ＋１として計算する（ステップＳ１４）。

【００５８】上記のステップＳ１３で得られた計算上の
φ_２がφ_２限界値（例５０°）と比較され（ステップＳ
１５）、φ_２限界値より小さいときは、ステップＳ１２
〜Ｓ１４で求められた座標誤差_ｋのerr値、φ_２（＝φ
_２＋ｄφ_２）、ｋ（＝ｋ＋１）がステップＳ７の演算式
（１）に代入されてｎ値が計算される。以下、同様にス
テップＳ８〜Ｓ１４までを繰り返される。

【００５９】図１２を参照してより詳しく説明すると、
ｋ＝１，φ_２＝２５．０°のときはｎ値が０．１９，座
標誤差_ｋが１０１と計算される。次にステップＳ１３で
はφ _２＝φ_２＋ｄφ_２に基づいてφ_２＝２５．５°とな
り、ステップＳ１４ではｋ＝ｋ＋１に基づいてｋ＝２と
なる。ステップＳ１５ではφ_２＝２５．５°がφ_２限界
値＝５０．０°より小さいので、上記のφ_２＝２５．５
°がステップＳ７の（１）式に代入されてｎ値＝０．１
８５が計算され、ステップＳ１２では座標誤差 _ｋ＝９８
が計算される。

【００６０】次に、ステップＳ１３、Ｓ１４では、上記
したようにφ_２＝２６．０°，ｋ＝３となり、このとき
のｎ値＝０．１８０，座標誤差_ｋ＝９７が算出される。

【００６１】以上のようにして、φ_２がφ_２限界値＝５
０．０°になるまでステップＳ７〜Ｓ１５がくり返して
計算されたｎ値，座標誤差_ｋの計算値は図１２に示され
る表のようになる。

【００６２】ステップＳ１５において、ステップＳ１３
で得られた計算上のφ_２がφ_２限界値と比較され、計算
上のφ_２がφ_２限界値より大きくなったときに座標誤差
_ｋが最小になったときのφ_２を求める。図１２に示され
る例ではｋ＝３、φ_２＝２６．０°、ｎ値＝０．1８０
のとき、座標誤差_ｋが最小となっている。したがって、
φ_２＝２６．０°が決定値となる。つまり、図１１にお
いて２点鎖線のワークの計算上の座標値とワーク外形状
検出手段のレーザ測長器４１により測定された座標値が
一致したと判断されて、このときのφ_２（図１２におい
ては２６．０°）がラムストローク量StによるワークＷ
の実際の角度であると判断され決定される（ステップＳ
１６）。

【００６３】したがって、ラムストローク量Stのときの
ワークＷの挟み込み角度θは、第２演算手段６４で演算
されθ＝π−２φ_２となり、図１２の例ではθ＝１２８
°となり、ワークＷの傾き角度を直接計測しなくても正
確な挟み込み角度θを容易に算出することができるの
で、従来のようにワークＷに傷をつけることがない（ス
テップＳ１７）。

【００６４】次に、本発明に係わる材料定数検出方法に
ついて図１〜図３のフローチャートを参照して説明す
る。

【００６５】ステップＳ１〜ステップＳ１５までは、前
述した実施の形態の曲げ角度算出方法で説明したとおり
である。

【００６６】ステップＳ１５では、ステップＳ１３で得
られた計算上のφ_２がφ_２限界値と比較され、計算上の
φ_２がφ_２限界値より大きくなったときに座標誤差_ｋの
errが最小になったと判断される。つまり、図１１にお
いて２点鎖線のワークＷの計算上の座標値とワーク外形
状検出手段のレーザ測長器４１により測定された座標値
が一致したと判断されて、このときのφ_２がラムストロ
ーク量StのときのワークＷの実際の角度であると判断さ
れ決定され、また、このときのｎ値が決定される（ステ
ップＳ１８）。

【００６７】さらに、曲げ加圧力ＢＦと金型データ、ワ
ークデータ、φ_２、ｎ値及びＦ値との関係式は、 ＢＦ＝ｆ_６（φ_２,ｎ,Ｆ,μ,ｔ,Ｖ,ＤＲ,ＤＡ,ＰＲ,ＰＡ）……（４） で、第３演算手段６５に取り込まれているので、ステッ
プＳ１８で決定されたφ_２、ｎ値、例えば図１２の例で
はφ_２＝２６．０°，ｎ値＝０．１８０が上記の演算式
（４）に入力されると、Ｆ値が計算される。したがっ
て、計算結果として、材料定数ｎ値、Ｆ値が求められる
（ステップＳ１９及びＳ２０）。

【００６８】次に、ヤング率Ｅの計測が実行される場合
は、ラムストローク量StのときのワークＷの挟み込み角
度θが前述した実施の形態の曲げ角度算出方法で算出さ
れると共に、パンチＰとダイＤとからなる金型を相対的
に離反せしめることにより除荷するとワークＷがスプリ
ングバックされるので、このスプリングバック後のワー
クＷの挟み込み角度θ_ＳＢを測定する。

【００６９】この挟み込み角度θ_ＳＢと上記の挟み込み
角度θとの差からスプリングバック量Δθが算出される
（ステップＳ２１及びＳ２２）。

【００７０】また、スプリングバック量Δθと金型デー
タ、ワークデータ、φ_２、ｎ値、Ｆ値及びヤング率Ｅと
の関係式は、 Δθ＝ｆ_７（φ_２,ｎ,Ｆ,Ｅ,μ,ｔ,Ｖ,ＤＲ,ＤＡ,ＰＲ,ＰＡ）……（５） で、第３演算手段６５に取り込まれているので、ステッ
プＳ１８、Ｓ１９、Ｓ２２で決定されたφ_２、ｎ値、Ｆ
値、Δθが上記の演算式（５）に入力されると、ヤング
率Ｅが計算される（ステップＳ２３）。

【００７１】以上のようにして、ワークＷの挟み込み角
度を直接計測しなくても、材料定数ｎ値、Ｆ値及びヤン
グ率Ｅを容易に算出せしめることができる。

【００７２】なお、この発明は前述した実施の形態に限
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。

【００７３】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明か
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、ワーク
の曲げ部のワーク外形状座標値と計算上のワーク外形状
座標値との偏差が最小となったときに、この計算上のワ
ーク外形状座標値によって正確なワークとダイ肩部との
なす角度を算出できるので、ワークの挟み込み角度を直
接計測しなくても上記のワークとダイ肩部とのなす角度
から正確なワークの挟み込み角度を算出でき、ワークに
傷をつけることがない。

【００７４】請求項２の発明によれば、ワークの曲げ部
のワーク外形状座標値と計算上のワーク外形状座標値と
の偏差が最小となったときに、この計算上のワーク外形
状座標値によって正確なワークとダイ肩部とのなす角度
を算出できるので、ワークの挟み込み角度を直接計測し
なくても上記のワークとダイ肩部とのなす角度からワー
クの材料定数ｎ値、Ｆ値及びヤング率Ｅを容易に算出で
きる。

【００７５】請求項３の発明によれば、請求項１記載の
効果と同様であり、ワークの曲げ部のワーク外形状座標
値と計算上のワーク外形状座標値との偏差が最小となっ
たときに、この計算上のワーク外形状座標値によって正
確なワークとダイ肩部とのなす角度を算出できるので、
ワークの挟み込み角度を直接計測しなくても上記のワー
クとダイ肩部とのなす角度から正確なワークの挟み込み
角度を算出でき、ワークに傷をつけることがない。

【００７６】請求項４の発明によれば、請求項２記載の
効果と同様であり、ワークの曲げ部のワーク外形状座標
値と計算上のワーク外形状座標値との偏差が最小となっ
たときに、この計算上のワーク外形状座標値によって正
確なワークとダイ肩部とのなす角度を算出できるので、
ワークの挟み込み角度を直接計測しなくても上記のワー
クとダイ肩部とのなす角度からワークの材料定数ｎ値、
Ｆ値及びヤング率Ｅを容易に算出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における曲げ角度検出方法
並びに材料定数検出方法のフローチャート図である。

【図２】本発明の実施の形態における曲げ角度検出方法
並びに材料定数検出方法の図１に続くフローチャート図
である。

【図３】本発明の実施の形態における材料定数検出方法
の図２に続くフローチャート図である。

【図４】本発明の実施の形態の曲げ加工機としてのプレ
スブレーキの正面図である。

【図５】図１における右側面図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるダイの正面図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態におけるワーク外形状測定
手段の概略的な側面図である。

【図８】制御装置の構成ブロック図である。

【図９】本発明の実施の形態におけるワーク外形状測定
手段の概略説明図である。

【図１０】パンチとダイで曲げ加工される際の各部位の
説明図である。

【図１１】パンチとダイで曲げ加工される際の状態説明
図である。

【図１２】図１および図２のステップＳ７〜Ｓ１５で得
られる計算値を示す表である。

【図１３】従来のワーク曲げ角度検出装置の概略的な説
明図である。

【図１４】従来の他のワーク曲げ角度検出装置の概略的
な説明図である。

【符号の説明】

１ プレスブレーキ ７ 上部テーブル １５ 下部テーブル ２１ 制御装置 ２５ 突き当て ２９ Ｌ軸モータ ３３ Ｚ軸モータ ３５ Ｙ軸モータ ３７ スリット ３９ 反射ミラー（ワーク外形状測定手段） ４１ レーザ測長器（ワーク外形状測定手段） ４３ 加圧力検出手段 ４５ ラム位置検出手段 ４９ ＣＰＵ ５１ 入力手段 ５３ 表示手段 ６１ メモリ ６３ 距離メモリ ６５ 演算手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチとダイからなる金型を備えた曲げ
   加工機における前記パンチとダイとの協働によって曲げ
   加工されたワークの曲げ角度を検出する曲げ角度検出方
   法において、 予めメモリに記憶された金型データとワークデータ、曲
   げ加工時に加圧力検出手段にて検出した曲げ加圧力、ラ
   ム位置検出手段にて検出したラムストローク量から計算
   上のワーク外形状座標値を計算し、この計算上のワーク
   外形状座標値と、ワーク外形状測定手段にてワークの曲
   げ線方向の複数箇所で測定したワークの曲げ部のワーク
   外形状座標値との偏差とから、この偏差が最小となった
   ときに計算されたワークとダイ肩部とのなす角度に基づ
   いてワークの挟み込み角度を算出することを特徴とする
   曲げ角度検出方法。
2. 【請求項２】 パンチとダイからなる金型を備えた曲げ
   加工機における前記パンチとダイとの協働によって曲げ
   加工されたワークの材料定数を検出する材料定数検出方
   法において、 予めメモリに記憶された金型データとワークデータ、曲
   げ加工時に加圧力検出手段にて検出した曲げ加圧力、ラ
   ム位置検出手段にて検出したラムストローク量から計算
   上のワーク外形状座標値を計算し、この計算上のワーク
   外形状座標値と、ワーク外形状測定手段にてワークの曲
   げ線方向の複数箇所で測定したワークの曲げ部のワーク
   外形状座標値との偏差とから、この偏差が最小となった
   ときに計算されたワークとダイ肩部とのなす角度に基づ
   いてワークの材料定数のｎ値，Ｆ値、ヤング率を算出す
   ることを特徴とする材料定数検出方法。
3. 【請求項３】 パンチとダイからなる金型を備えた曲げ
   加工機における前記パンチとダイとの協働によって曲げ
   加工されたワークの曲げ角度を検出する曲げ角度検出装
   置において、 曲げ加圧力を検出する加圧力検出手段と、ラムストロー
   ク量を検出するラム位置検出手段と、前記パンチとダイ
   とによるワークの曲げ部のワーク外形状座標値を測定す
   るワーク外形状測定手段と、予め入力した金型データと
   ワークデータとを記憶するメモリと、上記の金型デー
   タ、ワークデータ、曲げ加圧力、ラムストローク量から
   計算上のワーク外形状座標値を演算すると第１演算手段
   と、この第１演算手段で演算されたワーク外形状座標値
   と上記ワーク外形状測定手段にて検出されたワーク外形
   状座標値との偏差が最小となったときのワークとダイ肩
   部とのなす角度に基づいてワークの挟み込み角度を算出
   する第２演算手段と、からなることを特徴とする曲げ角
   度検出装置。
4. 【請求項４】 パンチとダイからなる金型を備えた曲げ
   加工機における前記パンチとダイとの協働によって曲げ
   加工されたワークの材料定数を検出する材料定数検出装
   置において、 曲げ加圧力を検出する加圧力検出手段と、ラムストロー
   ク量を検出するラム位置検出手段と、前記パンチとダイ
   とによるワークの曲げ部のワーク外形状座標値を測定す
   るワーク外形状測定手段と、予め入力した金型データと
   ワークデータとを記憶するメモリと、上記の金型デー
   タ、ワークデータ、曲げ加圧力、ラムストローク量から
   計算上のワーク外形状座標値を演算すると第１演算手段
   と、この第１演算手段で演算されたワーク外形状座標値
   と上記ワーク外形状測定手段にて検出されたワーク外形
   状座標値との偏差が最小となったときのワークとダイ肩
   部とのなす角度に基づいてワークの材料定数のｎ値、Ｆ
   値、ヤング率を算出する第３演算手段と、からなること
   を特徴とする材料定数検出装置。