JP2005169433A - 曲げ加工装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイニング加工において、曲げ加圧力を軽減することにより、装置を撓みにくくして剛性を小さくできるようにし、且つスプリングバックを完全に無くすことにより、スプリングバック量算出のための試し曲げを不要とし、高精度加工を可能とする。
【解決手段】 曲げ加工の進行と共に、ワークＷを挟圧し、該ワークＷに対して所定の面圧を加えるパンチＰとダイＤから成る金型と、該金型間でワークＷが挟圧された状態で、金型に対して振動を付与する振動子４を有する。この場合，上記ダイＤが、一対の旋回自在な扇形部材Ｄ１、Ｄ２により構成され、各扇形部材Ｄ１、Ｄ２は、曲げ加工の進行と共に、旋回自在である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コイニング加工において、曲げ加圧力を軽減することにより、装置を撓みにくくして剛性を小さくできるようにし、且つスプリングバックを完全に無くすことにより、スプリングバック量算出のための試し曲げを不要とし、高精度加工を可能とする曲げ加工装置及びその方法に関する。

従来より、曲げ加工方法としては、例えば特公平４−３１７６４に開示されているものがあり、この方法は、ラム駆動用の油圧シリンダにサーボバルブを接続し、該サーボバルブを開閉制御し該ラムに装着された金型に振動を生じさせることにより、振動曲げを行い、スプリングバックが生じ難い曲げ加工を可能としている。
特公平４−３１７６４

しかし、前記した従来の振動曲げは、本願の図１２（Ａ）に示すように、ワークＷがＡ、Ｂ、Ｃの３点で金型Ｐ、Ｄと接触することにより、任意の曲げ角度θが得られるエアベンディング加工（パーシャルベンディング加工）で行われる。

従って、よく知られているように、このようなエアベンディンイグ加工において、前記特公平４−３１７６４に開示された振動曲げを行ったとしても、ワークＷの弾力性は最後まで残り、スプリングバックを完全に無くすことはできないことは明らかである。

その結果、スプリングバック量を正確に算出するための試し曲げが必要となり、その分時間がかかり、全体の加工効率が低下するなど種々の弊害がある。

また、前記特公平４−３１７６４の方法は、既述したようにエアベンディンイグ加工に適用されるものであり、そのため、以下に述べるようなコイニング加工で発生する課題を解決することはできない。

即ち、コイニング加工は、本願の図１２（Ｂ）に示すように、例えば先端角度が９０°のパンチＰと、Ｖ溝角度が９０°のダイＤとの間で、ワークＷを挟圧することにより、金型Ｐ、Ｄの角度（９０°）を製品角度（９０°）に等しくして高精度な加工を可能とする。

しかし、このコイニング加工においては、従来は、図５の一点鎖線で示すように、曲げ角度θに対する曲げ加圧力ｆが最後の段階である例えば９０°付近で急激に上昇し、最終圧力Ｆ_C ′が極めて高い。

その結果、コイニング加工用の装置が撓むので、装置を構成するフレーム、テーブルなどの剛性を大きくしなければならないといった弊害がある。

ところが、既述したように、特公平４−３１７６４の方法は、コイニング加工には適用されないので、上記のようなコイニング加工に発生する課題を解決することができない。

本発明の目的は、コイニング加工において、曲げ加圧力を軽減することにより、装置を撓みにくくして剛性を小さくできるようにし、且つスプリングバックを完全に無くすことにより、スプリングバック量算出のための試し曲げを不要とし、高精度加工を可能とする。

上記課題を解決するために、本発明は、
請求項１に記載したように、曲げ加工の進行と共に、ワークＷを挟圧し、該ワークＷに対して所定の面圧を加えるパンチＰとダイＤから成る金型と、該金型間でワークＷが挟圧された状態で、金型に対して振動を付与する振動子４を有することを特徴とする曲げ加工装置、
及び請求項７に記載したように、曲げ加工の進行と共に、パンチＰとダイＤから成る金型間でワークＷを挟圧し、該ワークＷに対して所定の面圧を加えながら、同時に、該金型間でワークＷが挟圧された状態で、振動子４が金型に対して振動を付与することにより、ワークＷに連続コイニング加工を施すことを特徴とする曲げ加工方法という技術的手段を講じている。

上記本発明の構成によれば、例えば金型のうちのダイＤを（図２）一対の旋回自在な扇形部材Ｄ１、Ｄ２で構成し、パンチＰ先端がワークＷに接触したピンチングポイント時点で各扇形部材Ｄ１、Ｄ２を旋回させれば、曲げ加工の進行と共に（図４（Ａ）〜図４（Ｃ））、例えばワークＷを常時挟圧した状態で、加工開始から終了まで連続したコイニング加工が可能となり、面圧が伝播して行くことにより、該面圧が加えられる領域Ｒが徐々に拡大し、そのため曲げ角度θに対する曲げ加圧力ｆが（図５）従来と比べて平滑化されることにより、曲げ加工に必要なエネルギは従来と変わらないにもかかわらず、最終圧力Ｆ_C が極めて小さくなり、また、この曲げ加工の進行と共に（図４（Ａ）〜図４（Ｃ））同時にパンチＰに対して振動を付与すれば（図６）、ワークＷが加工硬化してその弾力性が無くなるので、スプリングバックも完全に無くすことができる。

従って、本発明によれば、コイニング加工において、曲げ加圧力を軽減することにより、装置を撓みにくくして剛性を小さくできるようにし、且つスプリングバックを完全に無くすことにより、スプリングバック量算出のための試し曲げを不要とし、高精度加工を可能とすることができる。

以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の実施形態を示す全体図である。

図１に示す曲げ加工装置は、例えば上部テーブル１をラムとする下降式のプレスブレーキである。

このプレスブレーキは、機械本体の両側に側板３０を有し、該側板３０の上下部に取り付けられた上部テーブル１と下部テーブル２を有し、該上下テーブル１、２には、金型を構成するパンチＰとダイＤが装着され、該パンチＰとダイＤの協働によりワークＷを曲げ加工するようになっている。

この場合、ラム１は、図示するように駆動源３を有し、該駆動源３としては、例えば油圧シリンダ、サーボモータなどがある。

このラム駆動源３は、加工時には、ラム１を下降させ（図８のステップ１０５）、パンチＰがワークＷに接触したピンチングポイント時点で（図８のステップ１０７のＹＥＳ）、該ラム１を停止させ（図８のステップ１０８）、後述するラック・ピニオン機構を介して（図２〜図４）ダイＤを旋回させることにより（図８のステップ１０９）、該ダイＤとパンチＰ間にワークＷを例えば常時挟圧させて面圧を伝播させ（図４（Ａ）〜図４（Ｃ））、連続コイニング加工を可能とする。

また、ラム１と（図１）パンチＰとの間には、振動子４が設けられ、該振動子４は、例えば超音波振動子、油圧室、サーボバルブなどから成り、振動を発生するようになっている（例えば特公平４−３１７６４）。

この振動子４は、加工時には、後述するように（図６）、パンチＰに対して小波振動（比較的大きい振動数（例えば２０，０００Ｈｚ）を有する振動）を付与する（図８のステップ１０６）。

尚、図１に示す曲げ加工装置が、下部テーブル２をラムとする上昇式プレスブレーキの場合には、該下部テーブル２が既述した駆動源３を有し、同様に、上部テーブル１とパンチＰの間には、前記振動子４が設けられるようになっている。

一方、ダイＤは、図２に示すように、ベース８を介して下部テーブル２上に装着され、図示するように、旋回自在な一対の扇形部材Ｄ１、Ｄ２（例えば断面が１／４円形）により構成されている。

上記ベース８には、断面が半円形の凹部１５が形成され、この凹部１５は、前記一対の扇形部材Ｄ１、Ｄ２からなるダイＤよりも若干大きく、該凹部１５内に、ダイＤが収納されている。

この場合、凹部１５断面の半円形を延長した円Ｅ（図３）の中心Ｃ、即ち凹部１５の半円形の中心Ｃと、前記一対の扇形部材Ｄ１、Ｄ２の旋回中心とは一致し、両扇形部材Ｄ１、Ｄ２は、共通の旋回中心Ｃに関して旋回する。

上記扇形部材Ｄ１、Ｄ２は、図２に示すように、長手方向（Ｘ軸方向）において、両端が凹部１５からはみ出しており、このはみ出した部分の下面には、ラック１１、１２が設けられ、後述するピニオン１３、１４と噛み合うようになっている。

上記ピニオン１３、１４は、例えばベース８に内蔵されたサーボモータＭにより回転し、よく知られているように、ピニオン１３（図３）、１４を反時計方向、時計方向にそれぞれ回転させれば、扇形部材Ｄ１、Ｄ２が時計方向、反時計方向にそれぞれ旋回する。

各サーボモータＭは（図２）、互いに連動し、ダイＤ全体としてθだけ旋回させる場合には、各扇形部材Ｄ１、Ｄ２は、１／２×θだけ旋回するようになっており、また、ダイＤの旋回角度θは、ワークＷの曲げ角度θに等しい（図３）。

この構成により、ベース８の（図２）上面とダイＤの上面が一致するように、各サーボモータＭを作動させてダイＤの旋回角度θを１８０°とし、ダイＤ上にワークＷを載せた状態でパンチＰを下降させ、前記したように、パンチＰがワークＷと接触したときにラム１を停止させ（図９のステップ１０７のＹＥＳ→ステップ１０８）、再度サーボモータＭを作動させる。

これにより、ワークＷは、図４に示すように、その上面をパンチＰ先端に押さえられ状態で、上方に旋回する扇形部材Ｄ１、Ｄ２により下面が押圧され、旋回角度θが例えば１５０°、１２０°、９０°と曲げ加工が進行して行くと共に、該ワークＷは常時金型Ｐ、Ｄ間に挟圧される。

従って、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）から明らかなように、ワークＷに対する面圧は、曲げ加工の進行と共に伝播し、該面圧が加えられる領域Ｒは徐々に拡大することにより、加工開始から終了まで常時継続した連続コイニング加工が可能となる。

従って、本発明によれば、そのため曲げ角度θに対する曲げ加圧力ｆが（図５）従来と比べて平滑化されることにより、曲げ加工に必要なエネルギは従来と変わらないにもかかわらず、最終圧力Ｆ_C が極めて小さくなる。

また、このようにワークＷが常時金型Ｐ、Ｄ間で挟圧されている状態で、既述したように、前記振動子４によりパンチＰが小波振動を付与され、この小波振動の詳細は、図６に示すとおりである。

図６において、図６（Ａ）は、時間ｔに対するラム１のストローク位置ｓを示し、図６（Ｂ）は、前記図６（Ａ）のうちのラム１が停止した状態での曲げ工程（連続コイニング加工）におけるパンチＰの小波振動波形を示す。

即ち、図６（Ａ）において、よく知られているように、ラム１は、当初は上限位置から急下降し、該ラム１は、低速下降後パンチＰがワークＷに接触したときに（ピンチングポイント時点）停止し、ラム１が停止した状態で既述した連続コイニング加工が行われ、加工後は急上昇して元の上限位置に戻る。

上記図６（Ａ）の曲げ工程（連続コイニング加工）においては、パンチＰは、予めラム１の低速下降中に付与された小波振動を（図８のステップ１０６）、図６（Ｂ）に示すように、この曲げ工程（連続コイニング加工）において、継続する。

例えば図６（Ｂ）のｔ１で、パンチＰの先端がワークＷに接触すると（ピンチングポイント時点（このときワークＷは未だ平坦であって曲げ角度θは１８０°である））（図８のステップ１０７のＹＥＳ）、ラム１が停止し（図８のステップ１０８）、ダイＤが旋回することにより（図８のステップ１０９）、連続コイニング加工が開始される。

そして、ワークＷが１５０°、１２０°、９０°と曲げられると（図４（Ａ）〜図４（Ｃ））、該ワークＷからの反力により、振動しているパンチＰに対する抵抗が徐々に大きくなる。

これにより、パンチＰの小波振動も、図６（Ｂ）に示すように、徐々に減衰し、例えばｔ２で０となり、このときのワークＷの曲げ角度は、丁度９０°であり、加工が終了する（図８のステップ１１０のＹＥＳ→ステップ１１１）。

上記した例は、パンチＰの小波振動が、ワークＷが９０°に曲げられたときに、自然減衰して０になる場合であるが、ワークＷの曲げ角度によっては、図６（Ｂ）の自然減衰する時点ｔ２の前、例えばｔ２′で前記振動子４（図１）の作動を停止し、パンチＰの小波振動を強制的に０にする場合もある。

これは、例えば図４に示すようなワークＷの９０°曲げではなく、もっと緩やかな例えば先端角度が１２０°のパンチＰを使用し、扇形部材Ｄ１、Ｄ２から成るダイＤを１２０°まで旋回させることにより、同様にワークＷを金型Ｐ、Ｄ間で挟圧して連続コイニング加工を行う場合である。

このように、曲げ加工の進行と共に、同時にパンチＰに小波振動を付与することにより、ワークＷが加工硬化して弾力性が無くなり、スプリングバックが完全に無くなる。

前記連続コイニング加工中に（図４）、例えば油圧センサ７（図１）若しくはサーボモータのトルクを介してラム１の曲げ加圧力が所定の最終圧力（図５））に到達したと判断した場合（図８のステップ１１０のＹＥＳ）、又はサーボモータＭのエンコーダ（図示省略）を介してダイＤの旋回角度が所定の旋回角度に到達したと判断した場合には、加工を終了する（図６のステップ１１１）。

図９は、本発明の他の実施例を示し、図４とは、パンチＰが振動子４により小波振動を付与される点では共通するが（図６、図１０）、ラム１が下降、上昇を繰り返すことにより、該パンチＰが大波振動を付与される点が異なる。

これにより、図９の場合には、図４の場合と異なり、ワークＷが常時（図４（Ａ）〜（Ｃ））ではなく、ラム１が下降するごとに、該ワークＷが断続的に挟圧されて面圧が加えられることにより（図９（Ｂ）、図９（Ｅ）、図９（Ｈ））、部分コイニング加工が断続的に行われ（図１１のステップ２０７→ステップ２０８のＹＥＳ）、ラム１が上昇するごとに（図９（Ｃ）、図９（Ｆ））、小波振動を再生させると共に、既述したダイＤ（図２）を所定の角度（微小角度）だけ旋回させ（図９（Ｄ）、図９（Ｇ）、図１１のステップ２１０→ステップ２１２）、何回目かの部分コイニング加工の際に（図１１のステップ２０７→ステップ２０８のＹＥＳ）、該ダイＤの旋回角度が所定の旋回角度（目標値）に到達していると判断されたときに（図１１のステップ２０９のＹＥＳ）、断続的に行われる複数回の部分コイニング加工から成るワークＷの連続コイニング加工が終了する（図１１のステップ２１３）。

即ち、図９（Ｂ）、図９（Ｅ）、図９（Ｈ）に示すように、ラム１が下降するごとに、該ラム１が下降する直前に例えば１６０°（図９（Ａ））、１５８°（図９（Ｄ））、１５６°（図９（Ｇ））に旋回したダイＤ上のワークＷはパンチＰで押圧され、該ワークＷの曲げ角度が１６０°、１５８°、１５６°と曲げ加工が進行して行くと共に、ワークＷは断続的に金型Ｐ、Ｄ間に挟圧される。

そのため、上記図９（Ｂ）、図９（Ｅ）、図９（Ｈ）から明らかなように、ワークＷに対する面圧は、曲げ加工の進行と共に伝播し、該面圧が加えられる領域Ｒは徐々に拡大することにより、加工開始から終了まで断続的に行われる複数回の部分コイニング加工から成るワークＷの連続コイニング加工が可能となる。

従って、本発明によれば、図９の場合も、曲げ角度θに対する曲げ加圧力ｆが（図５）従来と比べて一層平滑化されることにより、曲げ加工に必要なエネルギは従来と変わらないにもかかわらず、最終圧力Ｆ_C が極めて小さくなる。

また、ダイＤの当初の旋回角度については、図９の場合には、図４の場合と異なり、当初の第１回目から１６０°〜１７０°程度としておく（図９（Ａ）、図１１のステップ２０５）。

更に、ダイＤの第２回目以降の旋回角度についても、図９の場合には、図４の場合と異なり、ラム１が上昇するごとに（例えば図９（Ｃ）→図９（Ｄ））、ダイＤを２°〜３°刻みで旋回させ、その場合に、図示するように、ダイＤは、旋回しながらワークＷを持ち上げるようになっている。

このように、図９の場合には、パンチＰが振動子４により小波振動を付与されると共に、該パンチＰは、ラム１がラム駆動源３により上下動を繰り返すことにより、大波振動を付与され、ラム１下降時のみ（図９（Ｂ）、図９（Ｅ）、図９（Ｈ））ワークＷが断続的に挟圧されるが、両振動の関係は、図１０に示すとおりである。

図１０において、図１０（Ａ）は、同様に時間ｔに対するラム１のストローク位置ｓを示し、図１０（Ｂ）は、前記図１０（Ａ）のうちの曲げ工程（図９に示す断続的な複数回の部分コイニング加工から成る連続コイニング加工）におけるラム１（パンチＰ）の大波振動波形とパンチＰの小波振動波形を示す。

例えば図１０（Ｂ）のｔ１で、小波振動を付与された（図１１のステップ２０６）パンチＰを装着したラム１が、下降を開始し（図１１のステップ２０７）、ｔ２でパンチＰがワークＷに接触した後ワークＷを押圧してそれに面圧を加え、ｔ３で曲げ加圧力が所定の圧力に到達した場合には（図１１のステップ２０８のＹＥＳ）、最初の部分コイニング加工が行われたと見做して（図９（Ｂ））、ダイＤの旋回角度が所定の旋回角度（目標値）に到達していなれば（図１１のステップ２０９のＮＯ）、ｔ４でラム１を上昇させてパンチＰをワークＷから離反させると共に、該パンチＰの小波振動を再生させ、ダイＤを所定の角度（微小角度）だけ旋回させる（図９（Ｃ）→図９（Ｄ）、図１１のステップ２１０→ステップ２１２）。

そして、このようなラム１の大波振動と、パンチＰの小波振動を繰り返すことにより、曲げ加工の進行と共に、ワークＷは断続的に挟圧されて複数回の部分コイニング加工から成る連続コイニング加工が行われることにより、ワークＷが一層加工硬化して弾力性が無くなり、スプリングバックが完全に無くなる。

一方、前記下部テーブル２（図１）の後方には、突当５を有するバックゲージが設けられ、該突当５は突当本体２６に取り付けられ、該突当本体２６はストレッチ２５上に取り付けられており、前記連続コイニング加工（図４又は図９）の前に、該突当５に（図１）ワークＷを突き当てて位置決めするようになっている。

このような構成を有するプレスブレーキのＮＣ装置２４は（図１）、ＣＰＵ２４Ａと、入出力手段２４Ｂと、記憶手段２４Ｃと、曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄと、旋回角度決定手段２４Ｅと、振動数決定手段２４Ｆと、ラム駆動制御手段２４Ｇと、ダイ駆動制御手段２４Ｈと、振動子駆動制御手段２４Ｊにより構成されている。

ＣＰＵ２４Ａは、本発明を実施するための動作手順（例えば図８に相当）に従って、曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄ、旋回角度決定手段２４Ｅ、振動数決定手段２４Ｆなど図１に示す装置全体を統括制御する。

入出力手段２４Ｂは、例えば前記上部テーブル１に設けられた操作盤（図示省略）であって、キーボードなどの入力手段と液晶画面などの出力手段で構成され、加工対象であるワークＷの製品情報、例えばＣＡＤ情報を入力し、その結果は画面で確認できるようになっている。

この場合、ＣＡＤ情報は、ワークの曲げ角度、曲げ長さ、板厚、材質、フランジ高さなど、また、ワークの展開図、立体姿図などにより構成されている。

記憶手段２４Ｃは、例えば曲げ順１（図７）、２、３・・・ごとに使用される金型、前記連続コイニング加工の場合の最終圧力、その場合のダイＤの旋回角度、パンチＰに付与する小波振動の振動数との関係をデータベース化して予め記憶しておき、ラム駆動制御手段２４Ｇ、ダイ駆動制御手段２４Ｈ、振動子駆動制御手段２４Ｊがそれぞれ動作する場合に（例えば連続コイニング加工の終了時点の判断（図８のステップ１１０）や振動子４がパンチＰに小波振動を付与する場合（図８のステップ１０６））、このデータベースを検索できるようになっている。

曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄは（図１）、前記入出力手段２４Ｂを介して入力された製品情報に基づいて、曲げ順ごとに使用される金型Ｐ、Ｄ、また曲げ順ごとの最終圧力Ｆ_C （図５）を決定し（例えば９０°の連続コイニング加工の場合には（図４）、最後の９０°曲げのときの（図４（Ｃ））曲げ加圧力）、該決定された金型、最終圧力については、既述したように（図７）、データベース化して前記記憶手段２４Ｃに予め記憶しておく。

旋回角度決定手段２４Ｅは、前記入出力手段２４Ｂを介して入力された製品情報に基づいて、曲げ順ごとの前記ダイＤの旋回角度θを、振動数決定手段２４Ｆは、曲げ順ごとの前記振動子４により付与される小波振動の振動数Ｎをそれぞれ決し、該決定された旋回角度θと振動数Ｎは、前記記憶手段２４Ｃに予めデータベース化して記憶される（図７）。

ラム駆動制御手段２４Ｇは（図１）、前記曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄ、旋回角度決定手段２４Ｅ、振動数決定手段２４Ｆにより、曲げ順ごとの金型Ｐ、Ｄ、最終圧力Ｆ_C 、旋回角度θ、振動数Ｎが決定された後（図８のステップ１０２〜ステップ１０４）、突当５（図１）を位置決めすると共に、作業者がダイＤ上にワークＷを戴置して前記突当５に突き当て、フットペダル（図示省略）を踏んだときに、ラム駆動源３（図１）を作動させる。

これにより、例えば下降式プレスブレーキの場合には（図１）、上部テーブル１であるラムが下降し（図８のステップ１０５）、既述したように（図６（Ａ））、該ラム１が上限位置から急下降した後低速下降に移行すると、振動子駆動制御手段２４Ｊにより（図１）、前記振動子４が駆動し、予めパンチＰに対して小波振動が付与される（図８のステップ１０６）。

ダイ駆動制御手段２４Ｈは（図１）、前記ラム１が低速下降中に（図６（Ａ））、パンチＰがワークＷに接触し該ラム１がピンチングポイントに到達した時点で（図８のステップ１０７のＹＥＳ）、ラム１が停止した後（図８のステップ１０８）、既述したサーボモータＭを（図２）駆動させ、ダイＤが所望の旋回角度θを得られるように（例えば９０°（図４（Ｃ））、各扇形部材Ｄ１、Ｄ２を旋回させる（図８のステップ１０９）。

尚、上記ＮＣ装置２４の説明では、主に図８の動作（ワークＷが常時挟圧される場合の連続コイニング加工動作）を用いたが、図１１の動作（ワークＷが断続的に挟圧される場合の連続コイニング加工動作）を用いた場合には、例えば記憶手段２４Ｃに（図１）記憶されるデータベースに関しては（図７）、旋回角度として、図１１の場合には、目標値としての旋回角度（図１１のステップ２０９）のみならず、第１回目の旋回角度（図１１のステップ２０５（例えば１６０°（図９（Ａ））や第２回目以降の旋回角度の増分（例えば２°（図１１のステップ２１２）も含ませることができる。

これに関連して、図１１の場合には、前記旋回角度決定手段２４Ｅは（図１）、既述した目標値としての旋回角度と、第１回目の旋回角度と、第２回目以降の旋回角度の増分をそれぞれ決定する。

また、図１１の場合には、複数回行われる部分コイニング加工（図１１のステップ２０７→ステップ２０８のＹＥＳ）のうちの各部分コイニング加工が終了したか否かの判断基準として、圧力が用いられているが（図１１のステップ２０８）、記憶手段２４Ｃに（図１）記憶されるデータベース（図７）には、例えばワークＷを最後に９０°に曲げる場合（図５））には、この最後の部分コイニング加工の判断基準である最終圧力Ｆ_C のみならず、９０°以前の例えばワークＷが１６０°に曲げられた段階での（図９（Ｂ））部分コイニング加工の判断基準である途中の圧力Ｆ_M （図５）も含ませることができる。即ち、図１１の場合には、記憶手段２４Ｃ（図１）に記憶されるデータベースには（図７に相当）、所定の圧力として前記最終圧力Ｆ_C と途中の圧力Ｆ_M とが含まれている。

更に、これに関連して、図１１の場合は、前記曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄは（図１）、前記したことから明らかなように、最後の部分コイニング加工の判断基準である最終圧力Ｆ_C （例えば図５のワークＷを最後に９０°に曲げる場合）のみならず、それ以前の段階における各部分コイニング加工の判断基準である途中の圧力Ｆ_M も、所定の圧力として決定する。

以下、上記構成を有する本発明の動作を図８、図１１に基づいて説明する。
Ａ．図８の場合の動作。
（１）曲げ順ごとの金型、最終圧力などを決定するまでの動作。

図６のステップ１０１において、製品情報を入力し、ステップ１０２において、曲げ順ごとに金型、最終圧力を決定し、ステップ１０３において、旋回角度を決定し、ステップ１０４において、振動数を決定する。

即ち、入出力手段２４Ｂ（図１）を介して製品情報が入力されると、ＣＰＵ２４Ａは、曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄと、旋回角度決定手段２４Ｅと、振動数決定手段２４Ｆを制御し、曲げ順ごとの金型、最終圧力（図５）、ダイＤの旋回角度（図４）、パンチＰに付与される小波振動の（図６（Ｂ））の振動数を決定させる。

その後、ＣＰＵ２４Ａは、記憶手段２４Ｃを制御し、前記決定された各種情報に基づいて、既述したように（図７）、これらをデータベース化して予め記憶させる。
（２）パンチＰがワークＷに接触するまでの動作。
図８のステップ１０５において、ラム１が下降し、ステップ１０６において、パンチＰに小波振動を付与し、ステップ１０７において、ピンチングポイントか否かを判断し、ピンチングポイントの場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１０８に進む。

即ち、前記ステップ１０２〜ステップ１０４において、曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄなどにより、曲げ順ごとの金型、最終圧力などが決定され、それらがデータベース化されたことを（図７）検知したＣＰＵ２４Ａは（図１）、ラム駆動制御手段２４Ｇを介して、ラム１を下降させると共に、該ラム１が低速下降中に振動子駆動制御手段２４Ｊを介して前記図７のデータベースを検索させ、振動子４を作動させて所望の振動数を有する小波振動をパンチＰに付与させる。
（３）曲げ工程（連続コイニング加工）の動作。

図８のステップ１０８において、ラム１を停止させ、ステップ１０９において、ダイＤを旋回させ、ステップ１１０において、所定の最終圧力又は所定の旋回角度に到達したか否かを判断し、到達した場合には（ＹＥＳ）、ステップ１１１において、加工を終了する。

即ち、ＣＰＵ２４Ａは（図１）、ラム１が下降してパンチＰがワークＷに接触し、ピンチングポイントに到達したことを検知すると、ラム駆動制御手段２４Ｇを介してラム１を停止させ、その後ダイ駆動制御手段２４Ｈを介してサーボモータＭを（図２）作動させ、ダイＤを旋回させる。

これにより、既述したように、図４に示す連続コイニング加工が開始されるが、ＣＰＵ２４Ａは（図１）、例えば油圧センサ７を介して曲げ加圧力ｆが（図５）最終圧力Ｆ_C に到達したことを検知した場合、又はサーボモータＭの（図２）エンコーダ（図示省略）を介してダイＤの旋回角度が所定の旋回角度θに到達したことを検知した場合には、加工終了と見做し、全ての動作を停止させる。

Ｂ．図１１の場合の動作。
（１）曲げ順ごとの金型、所定の圧力などを決定するまでの動作。

図１１のステップ２０１において、製品情報を入力し、ステップ２０２において、曲げ順ごとに金型、所定の圧力を決定し、ステップ２０３において、旋回角度を決定し、ステップ１０４において、振動数を決定する。

即ち、入出力手段２４Ｂ（図１）を介して製品情報が入力されると、ＣＰＵ２４Ａは、曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄと、旋回角度決定手段２４Ｅと、振動数決定手段２４Ｆを制御し、曲げ順ごとの金型、所定の圧力（最終圧力Ｆ_C （図５）と途中の圧力Ｆ_M を含む）、ダイＤの旋回角度（目標値としての旋回角度（図１１のステップ２０９）と第１回目の旋回角度（図１１のステップ２０５（例えば１６０°（図９（Ａ））と第２回目以降の旋回角度の増分（例えば２°（図１１のステップ２１２）を含む）、パンチＰに付与される小波振動の（図１０（Ｂ））の振動数をそれぞれ決定させる。

この場合、パンチＰに付与される大波振動の振動数については、必ずしも決定する必要がなく、前記したように、少なくとも小波振動の振動数だけを決定する。

即ち、ラム１が上下動することにより、パンチＰに付与される大波振動については、既述したように（図９（Ｂ））、該ラム１が下降を開始してから（例えば図１０（Ｂ）のｔ1 ）、パンチＰかワークＷに接触し（図１０（Ｂ）のｔ２）ダイＤ上に戴置されたワークＷが曲げ加工され、油圧センサ７（図１）を介して曲げ加圧力が所定の圧力に到達した場合に部分コイニング加工が行われと見做して（図１０（Ｂ）のｔ３）、該ラム１を上昇させている（図１０（Ｂ）のｔ４）。

従って、既述したように、各部分コイニング加工が終了したか否かは（例えば図９（Ｂ））、圧力を基準として行われ、大波振動の周期Ｔ₁ （図１０（Ｂ））、Ｔ₂ 、Ｔ₃ ・・・即ち振動数を基準として行われるのではなく、このため、大波振動の振動数を予め決定する必要はない。

ただし、ラム１が下降開始後曲げ加圧力が所定の圧力に到達するまでの時間（例えば図１０（Ｂ）のｔ１〜ｔ３）と、該ラム１の上昇時間（例えば図１０（Ｂ）のｔ３〜ｔ４）が実験で判明している場合には、圧力を基準とした部分コイニング加工が終了したか否かを（図１１のステップ２０７→ステップ２０８）確認するために、前記振動数決定手段２４Ｆ（図１）により大波振動の振動数を決定することはできる。

その後、ＣＰＵ２４Ａは、記憶手段２４Ｃを制御し、前記決定された各種情報に基づいて、同様に、これらをデータベース化して予め記憶させる。

（２）ダイＤの第１回目の旋回と、パンチＰに対する小波振動の付与動作。
図１１のステップ２０５において、ダイＤを旋回させ（第１回目）、ステップ２０６において、パンチＰに小波振動を付与する。

即ち、前記ステップ２０２〜ステップ２０４において、曲げ順・金型、最終圧力決定手段２４Ｄなどにより、曲げ順ごとの金型、最終圧力Ｆ_C と途中の圧力Ｆ_M から成る所定の圧力などが決定され、それらがデータベース化されたことを検知したＣＰＵ２４Ａは（図１）、ダイ駆動制御手段２４Ｈ（図１）と振動子駆動制御手段２４Ｊを介してデータベース（図７に相当）を検索させ、ダイＤ（図２）を第１回目の旋回角度（例えば１６０°（図９（Ａ））まで旋回させ、また振動子４を作動させて所望の振動数を有する小波振動をパンチＰに付与させる。

（３）曲げ工程（連続コイニング加工）の動作。

（３）−Ａ ラム１下降時の動作。
図１１のステップ２０７において、ラム１を下降させ、ステップ２０８において、所定の圧力か否かを判断し、所定の圧力の場合には（ＹＥＳ）、ステップ２０９において、所定の旋回角度（目標値）か否かを判断し、所定の旋回角度でない場合には（ＮＯ）、次段のステップ２１０に進む。

即ち、前記ステップ２０５〜ステップ２０６において、ダイＤが第１回目の旋回角度（例えば１６０°（図９（Ａ））まで旋回し、パンチＰに小波振動が付与されたことを検知したＣＰＵ２４Ａは（図１）、ラム駆動制御手段２４Ｇを介してラム１を下降させ、前記１６０°だけ旋回した状態のダイＤ上に（図９（Ｂ））戴置されたワークＷに面圧を加えることにより、第１回目の部分コイニング加工を開始する。

そして、既述したように、ＣＰＵ２４Ａは（図１）、油圧センサ７を介してラム１の曲げ加圧力が所定の圧力（例えば途中の圧力Ｆ_M （図５））に到達したと判断した場合には、第１回目の部分コイニング加工が終了したと見做し、ダイＤの旋回角度が目標値に到達していない限り、再度ラム駆動制御手段２４Ｆを介してラム１を上昇させる。

（３）−Ｂ ラム１上昇時の動作。
図１１のステップ２１０において、ラム１を上昇させ、ステップ２１１において、小波振動を再生し、ステップ２１２において、ダイＤを所定の角度だけ旋回させ（第２回目以降）、ステップ２０７に戻る。

即ち、ＣＰＵ２４Ａは（図１）、第１回目の部分コイニング加工が終了したと見做した場合には（図１１のステップ２０８のＹＥＳ）、既述したように、ダイＤの旋回角度が目標値に到達していない限り（図１１のステップ２０９のＮＯ）、ラム１を上昇させるが（図９（Ｃ））、この場合、パンチＰに予め付与されて（図９（Ａ））加工中にワークＷからの反力に基づく抵抗により減衰した（図９（Ｂ））小波振動が再生される（例えば図１０（Ｂ）のｔ２〜ｔ３で、ラム１下降時の加工中にパンチＰの小波振動は、減衰するが、ｔ３〜ｔ４のラム１上昇時に、ワークＷの抵抗から解放された該パンチＰの小波振動は、再生される）。

そして、このラム１の上昇時に（図９（Ｃ））、ＣＰＵ２４Ａは（図１）、ダイ駆動制御手段２４Ｈを介して、ダイＤを所定の角度（例えば２°）だけワークＷを戴置した状態で旋回し、旋回角度は例えば１５８°となる（図９（Ｄ））。

以後、同様にして、ラム１下降時の部分コイニング加工動作と（図９（Ｅ））、ラム１上昇時のダイＤの小刻みな旋回動作とが（図９（Ｆ）→図９（Ｇ））繰り返され、既述したように（図１１のステップ２０７→ステップ２０８のＹＥＳ）、何回目かの部分コイニング加工の際に、ワークＷを戴置したダイＤの旋回角度が目標値に到達していると判断されたときには（図１１のステップ２０９のＹＥＳ）、図１１のステップ２０７〜２１２のループ動作により構成される断続的な複数回の部分コイニング加工から成る連続コイニング加工が終了する（図１１のステップ２１３）。

上記のとおり、本発明は、コイニング加工において、曲げ加圧力を軽減することにより、装置を撓みにくくして剛性を小さくできるようにし、且つスプリングバックを完全に無くすことにより、スプリングバック量算出のための試し曲げを不要とし、高精度加工を可能とする曲げ加工装置及びその方法に利用可能であり、具体的には、下降式プレスブレーキのみならず上昇式プレスブレーキにも利用可能であり、更には、ワークを常時挟圧して継続して行われる連続コイニング加工のみならず、ワークを断続的に挟圧して行われる複数回の部分コイニング加工から成る連続コイニング加工にも利用可能である。

本発明の実施形態を示す全体図である。 本発明を構成する金型Ｄを示す斜視図である。 図２の側面図である。 本発明の作用説明図である（ワークＷを常時挟圧する場合）。 本発明による曲げ加圧力ｆを示す図である。 本発明による振動波形を示す図である。 本発明によるデータベースの例を示す図である。 本発明の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施例の作用説明図である（ワークＷを断続的に挟圧する場合）。 図９の振動波形を示す図である。 図９の動作を説明するためのフローチャートである。 従来技術の説明図である。

符号の説明

１ 上部テーブル
２ 下部テーブル
３ ラム１の駆動源
４ 振動子
５ 突当
６ リニアスケール
７ 油圧センサ
８ ベース
１１、１２ ラック
１３、１４ ピニオン
１５ 凹部
２４ ＮＣ装置
２４Ａ ＣＰＵ
２４Ｂ 入出力手段
２４Ｃ 記憶手段
２４Ｄ 曲げ順・金型、最終圧力決定手段
２４Ｅ 旋回角度決定手段
２４Ｆ 振動数決定手段
２４Ｇ ラム駆動制御手段
２４Ｈ ダイ駆動制御手段
２４Ｊ 振動子駆動制御手段
２５ ストレッチ
２６ 突当本体
３０ 側板
Ｄ ダイ
Ｄ１、Ｄ２ 扇形部材
Ｐ パンチ
Ｗ ワーク

Claims (10)

1. 曲げ加工の進行と共に、ワークを挟圧し、該ワークに対して所定の面圧を加えるパンチとダイから成る金型と、
   該金型間でワークが挟圧された状態で、金型に対して振動を付与する振動子を有することを特徴とする曲げ加工装置。
2. 上記ダイが、一対の旋回自在な扇形部材により構成され、各扇形部材は、曲げ加工の進行と共に、旋回自在である請求項１記載の曲げ加工装置。
3. 上記ワークが常時挟圧される場合には、振動子により小波振動を付与されたパンチが、ワークの上面を押さえて停止し、ダイが、ワークの下面を押圧した状態で旋回するに従って、該ワークに面圧が加えられる請求項１記載の曲げ加工装置。
4. 上記ワークが断続的に挟圧される場合には、振動子により小波振動を付与されたパンチが、ラムを介して大波振動を付与されて上下動を繰り返し、パンチが下降するごとに、ダイが所定の角度だけ旋回した状態で戴置したワークに面圧が加えられる請求項１記載の曲げ加工装置。
5. 上記パンチが上昇するごとに、ダイは、ワークを戴置した状態で所定の角度だけ旋回する請求項４記載の曲げ加工装置。
6. 上記振動子がパンチに対して付与する小波振動は、ワークが常時挟圧される場合には、ダイの旋回に従って減衰し、ワークが断続的に挟圧される場合には、パンチが下降するごとに減衰し、パンチが上昇するごとに再生する請求項３、又は４若しくは５記載の曲げ加工装置。
7. 曲げ加工の進行と共に、パンチとダイから成る金型間でワークを挟圧し、該ワークに対して所定の面圧を加えながら、同時に、該金型間でワークが挟圧された状態で、振動子が金型に対して振動を付与することにより、ワークに連続コイニング加工を施すことを特徴とする曲げ加工方法。
8. 上記ワークを常時挟圧する場合には、パンチが、振動子により小波振動だけを付与される請求項７記載の曲げ加工方法。
9. 上記ワークを断続的に挟圧する場合には、パンチが、振動子により小波振動を付与されると共に、該パンチを装着したラムにより大波振動を付与されて上下動を繰り返す請求項７記載の曲げ加工方法。
10. 上記ワークを断続的に挟圧する場合には、パンチが下降するごとに、ダイが所定の角度だけ旋回した状態で戴置したワークに面圧が加えられることにより、断続的に部分コイニング加工が行われ、複数回の部分コイニング加工が行われた際のダイの旋回角度が目標値に到達したときに、該複数回の部分コイニング加工から成るワークの連続コイニング加工が終了する請求項９記載の曲げ加工方法。

Images