JP2005319489A - 曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することにより、曲げ角度の精度を維持する曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】 左右に立設した側板５、６の上部と下部に、パンチＰが装着された上部テーブル１とダイＤが装着された下部テーブル２を有し、上部テーブル１又は下部テーブル２から成るラムの位置を検出するラム位置検出手段を設け、該ラム位置検出手段を断熱性シート３０、３１（３２、３３）で覆い、又は断熱性物質で形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することにより、曲げ角度の精度を維持する曲げ加工装置に関する。

従来の曲げ加工装置、例えばプレスブレーキにおいては、該プレスブレーキが設置されている工場内は、例えば時刻（朝、昼、夕）により、外気の温度が変化する。

そして、このような外気温の変化により、上記プレスブレーキを構成している側板、又はリニアスケールなどのラム位置検出手段が熱膨張又は熱収縮する。

その結果、ダイに対するパンチの突っ込み量であるＤ値を正確に算出しても、予め設定された所望の曲げ角度が得られない場合がある。

この問題を解決すべく、例えば特開２０００−２４６３４２に開示されているように、側板の温度変化による高さ方向の変化を測長センサにより測長し、この測長データに基づいてＤ値の補正値を算出することにより、ワークを精度よく曲げ加工する手段が開発された。
特開２０００−２４６３４２号公報

前記従来技術は、温度変化による側板の変形に基づくギャップ部分の高さ変化を、測長センサで常時監視することにより、該ギャップの高さ変化をＤ値に反映される手段である。

しかし、使用されている測長センサは、非接触型測長センサであり、そのため、極めて高い精度が要求されており、かなりのコスト高となる。

逆に、低コスト化を優先して、既述した従来のラム位置検出手段を使用すれば、検出板やリニアスケールの温度変化による曲げ角度の精度への影響を解消できないままになってしまう。

一般に、温度変化により、側板やラム位置検出手段が例えば０．０１ｍｍだけ熱膨張又は熱収縮した場合には、ワークの曲げ角度がぼぼ１０′（分）も変化するので、温度変化に対する対応は極めて重要となる。

本発明の目的は、安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することにより、曲げ角度の精度を維持する曲げ加工装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、
左右に立設した側板５、６の上部と下部に、パンチＰが装着された上部テーブル１とダイＤが装着された下部テーブル２を有し、上部テーブル１又は下部テーブル２から成るラムの位置を検出するラム位置検出手段を設け、該ラム位置検出手段を断熱性シート３０、３１（３２、３３）で覆い、又は断熱性物質で形成したことを特徴とする曲げ加工装置という技術的手段を講じている。

従って、本発明の構成によれば、例えば断熱性シート３０、３１（３２、３３）を白色のポリエチレンシートで構成したことにより、該白色のポリエチレンシートで、ラム位置検出手段を構成する検出板７、８を覆えば、一定の測定時間Ｔ内（図５）における温度変化量θに対する金型原点変化量Ｚは、従来に比べて、著しく減少するので、上記白色のポリエチレンシートといった安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することが可能となり、曲げ角度の精度を維持することができる。

上記のとおり、本発明によれば、安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することにより、曲げ角度の精度を維持する曲げ加工装置を提供するという効果を奏することとなった。

以下、本発明を、実施例により添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の全体図である。

図１に示す曲げ加工装置としては、例えば下降式プレスブレーキがあり、該下降式プレスブレーキは、左右方向（Ｘ軸方向）に立設した側板５、６の上部と下部に、上部テーブル１と下部テーブル２を有し、上部テーブル１にはパンチＰが、下部テーブル２にはダイＤがそれぞれ装着されている。

上記側板５、６の上部前方には、前記ラムである上部テーブル１を上下動させるラム駆動源３、４（例えば油圧シリンダやボールねじユニットなど）が設けられている。

また、側板５、６のギャップ５Ａ、６Ａ位置には、ワークＷを突き当てて位置決めする突当２１、２２を有するバックゲージが設置されている。

この構成により、ワークＷを突当２１、２２に突き当てて位置決めした後、ラム駆動源３、４を介して上部テーブル１を下降させれば、パンチＰとダイＤにより、ワークＷに所定の曲げ加工が施される。

このようなプレスブレーキにおいて、本発明によれば、既述したように、以下のような安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止し、曲げ角度の精度を維持している。

即ち、前記側板５、６の外側面には、ギャップ５Ａ、６Ａを避けるように、該ギャップ５Ａ、６Ａの上方から下方まで延びる検出板７、８が設けられている。

この検出板７、８の下部は、側板５、６にピン結合され、該検出板７、８の上部は、自由端となっており、これにより、曲げ加工中のワークＷからの曲げ反力でギャップ５Ａ、６Ａが開閉してもその影響を受けづらい構造となっている。

このように曲げ反力の影響を受けづらい検出板７、８の上部には、リニアスケール９、１０が設けられ、後述する検出ヘッド１１、１２によりラム１の位置を正確に検出するようになっている。

しかし、この検出板７、８自体が、既述したように、外気の温度変化により、或いは、熱源（ポンプ、モータなど）の温度変化により、熱膨張又は熱収縮を行えば、ＮＣ装置２０から同じ指令信号が出されたとしても、ラム１の停止位置が異なり、曲げ角度の精度に影響を与えることになる。

そこで、本発明によれば、例えば後述する断熱性シート３０、３１（３２、３３）を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することにより、曲げ角度の精度を維持している。

即ち、図３に示すように、左側のリニアスケール９に対向する位置には、該リニアスケール９の目盛を読み取る検出ヘッド１１が設けられている。

この検出ヘッド１１は、例えば磁気読み取り方式センサ、又は光学読み取り方式センサなどにより構成され、取付板２４に固定されている。

上記取付板２４は、ナット２３を介してガイド２２に滑り結合し、該ガイド２２は、前記検出板７上であってリニアスケール９に平行に敷設され、上下方向に延びている。

また、取付板２４には、ブラケット１７を介して連結ロッド１３の上端が固定され、該連結ロッド１３の下端は、ブラケット１５を介して上部テーブル１に固定されている。

この構成により、上部テーブル１を上下動させれば、前記連結ロッド１３を介して該上部テーブル１に連結された検出ヘッド１１も上下動し、該検出ヘッド１１に対向した位置のリニアスケール９の目盛が読み取られ、後述するラム位置検出部２０Ｈ（図１）を介して該上部テーブル１であるラムの位置が検出されるようになっている。

そして、前記した左右の前記検出板７、８の全体、又は連結ロッド１３、１４の全体は、断熱性シート３０、３１、又は３２、３３で覆われている。

この場合、断熱性シート３０、３１、又は３２、３３としては、例えばポリエチレンシート、好ましくは、白色のポリエチレンシートがある。

又は、前記した左右の前記検出板７、８の全体、又は連結ロッド１３、１４の全体は、断熱性物質により形成されている。

この場合、断熱性物質としては、例えば超低熱膨張材料がある。

この構成により、本発明によれば、既述したように、断熱性シート３０、３１（３２、３３）又は断熱性物質といった安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することにより、曲げ角度の精度が維持される。

既述した図３は、ラム位置検出手段を構成するリニアスケール９、１０（図２）が、検出板７、８に固定され、検出ヘッド１１、１２が連結ロッド１３、１４を介して上部テーブル１に設けられて上下動するようになっている。

しかし、本発明は、これとは逆に、検出ヘッド１１、１２を検出板７、８に固定し、リニアスケール９、１０を連結ロッド１３、１４を介して上部テーブル１に設けて上下動させるようにすることもできる。

そして、この場合も、検出板７、８、又は連結ロッド１３、１４を、断熱性シート３０、３１（３２、３３）で覆い、又は断熱性物質で形成することにより、本発明によれば、このような安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止し、曲げ角度の精度を維持することができる。

上記構成を有するプレスブレーキの制御装置としては、図１に示すように、ＮＣ装置２０があり、該ＮＣ装置２０は、ＣＰＵ２０Ａと、入出力部２０Ｂと、記憶部２０Ｃと、時間計測部２０Ｄと、圧力検出部２０Ｅと、温度検出部２０Ｆと、ラム駆動制御部２０Ｇと、ラム位置検出部２０Ｈと、ラム位置変化推移表作成部２０Ｊにより構成されている。

ＣＰＵ２０Ａは、本発明の動作手順（例えば図６）に従って、温度検出部２０Ｆ、ラム位置検出部２０Ｈなど図１の装置全体を統括制御する。

入出力部２０Ｂは、例えば上部テーブル１の近傍に設けられたＮＣ操作盤（図示省略）により構成され、キーボードなどの入力部、画面などの出力部から構成されている。

入出力部２０Ｂには、ハンドパルサ２０Ｂ１が設けられ、例えばこのハンドパルサ２０Ｂ１を作業者が回転させることにより、上部テーブル１を下降させ、手動で金型原点Ｋ₀ （図４（Ｂ））、即ち基準位置Ｚ₀ （図５）を設定することができる（図６のステップ１０１）。

そして、この当初に設定した基準位置Ｚ₀ である金型原点Ｋ₀ が、所定時刻ごとに温度変化量θに応じてどのように変化するかを測定するために、例えば前記ハンドパルサ２０Ｂ１を回転させて上部テーブル１を下降させ、手動により金型原点を設定し、その設定値を後述するラム位置検出部２０Ｈを介して検出する（図６のステップ１０３のＹＥＳ→ステップ１０４）₀

記憶手段１０Ｃは（図１）、後述する温度検出部２０Ｆとラム位置検出部２０Ｈを介して検出された当該時刻における温度と金型原点を（前記図６のステップ１０４）、それぞれの時刻ごとに記憶しておく。

これにより、最終的には、ラム位置変化推移表作成部２０Ｊ（図１）が前記記憶部２０Ｃに記憶された検出データを参照することにより、測定時間Ｔ内（図５）の温度変化量θに対する金型原点変化量Ｚの推移を表したラム位置変化推移表αを作成する（図６のステップ１０７）。

時間計測部２０Ｄは（図１）、例えばタイマであって、所定の測定時間Ｔ（図５）を計測すると共に（図６のステップ１０５）、この測定時間Ｔ内で前記温度と金型原点を検出すべき所定の時刻を計測する（図６のステップ１０３）。

圧力検出部２０Ｅは、例えば圧力センサであって、ラム駆動源３、４である油圧シリンダに接続され、前記金型原点を設定する場合に用いる。

例えば、所定時刻ごとに（図６のステップ１０３のＹＥＳ）、作業者がハンドパルサ２０Ｂ１（図１）を操作して上部テーブル１を下降させ、パンチＰをダイＤに係合させ押圧することにより、上記圧力センサ２０Ｅにより所定の圧力が検出されたときのパンチＰ位置を金型原点として設定し、その設定値をラム位置検出部２０Ｈを介して検出する（図６のステップ１０４）。

温度検出部２０Ｆは（図１）、例えば温度センサであって、左右の側板５、６や検出板７、８などに設置しておき、前記所定の時刻ごとに（図６のステップ１０３のＹＥＳ）、温度を検出する（図６のステップ１０４）。

ラム駆動制御部２０Ｇは、前記ラム駆動源３、４を制御し、例えば上部テーブル１を下降することにより、自動により金型原点を設定する。

当初の金型原点Ｋ₀ （図４（Ｂ））、即ち基準位置Ｚ₀ （図５）の設定と、その後の金型原点の設定は、既述したように、作業者がハンドパルサ２０Ｂ１を（図１）操作することにより手動で行われるが、その他にも、該ラム駆動制御部２０Ｇを介して金型原点が自動で設定される。

この場合、ラム駆動制御部２０Ｇは、前記タイマ２０Ｄ及び圧力センサ２０Ｅと連動し、タイマ２０Ｄが所定の時刻を計測すると（図６のステップ１０３のＹＥＳ）、ラム駆動源３（図１）、４を作動させて上部テーブル１を下降させ，パンチＰをダイＤに係合させ押圧する。

そして、圧力センサ２０Ｅを介してラム圧力が所定の圧力になったことを、ラム駆動制御部２０Ｇが検知したときに、該ラム駆動制御部２０Ｇは、上部テーブル１を停止させ、そのときのパンチＰ位置を金型原点として設定し、該設定値をラム位置検出部２０Ｈが検出する。

ラム位置検出部２０Ｈは（図１）、既決したように、作業者がハンドパルサ２０Ｂ１を操作して手動で、又はラム駆動制御部２０Ｇにより自動で，、それぞれ金型原点が所定の時刻ごとに設定されたときに、その設定値を検出する（図６のステップ１０３のＹＥＳ→ステップ１０４）。

この場合、ラム位置検出部２０Ｈは（図１）、既述した検出ヘッド１１、１２からの検出信号を入力してデータ処理をした後（リニアスケール９、１０の目盛＋連結ロッド１３、１４の長さ＋上部テーブル１の高さ＋パンチＰの高さ＝金型原点）、検出した金型原点を、記憶部２０Ｃに転送してそこに記憶させる。

ラム位置変化推移表作成部２０Ｊは、所定の測定時間Ｔが経過した後に（図６のステップ１０５のＹＥＳ→ステップ１０６）、前記記憶部２０Ｃに記憶された検出データを参照することにより、該測定時間Ｔ内（図５）の温度変化量θに対する金型原点変化量Ｚの推移を表したラム位置変化推移表αを作成する（図６のステップ１０７）。

以下、前記構成を有する本発明の動作を図６に基づいて説明する。
（１）基準位置と基準温度の設定動作。

図６のステップ１０１において、基準位置と基準温度を設定する。

即ち、パンチ先端中心線Ｃ１（図４（Ａ））とダイＶ溝中心線Ｃ２とが完全に一致するように、金型芯合わせ完了後に、作業者は、ハンドパルサ２０Ｂ１（図１）を回転させてラムを下降させ、パンチＰをダイＤに対して係合させ所定の圧力になるまで押圧し、そのときのパンチＰの位置を金型原点Ｋ₀ （図４（Ｂ））とする。

そして、よく知られているように、この金型原点Ｋ₀ に基づいて、ワークＷの曲げ角度θ（図４（Ｃ））を決定するＤ値が設定され、ラムのＤ軸ストローク制御が行われる。

本発明においては、この金型原点Ｋ₀ を基準位置Ｚ₀ （図５）とし、また、このとき温度を温度センサ２０Ｆ（図１）で検出してそれを基準温度θ₀ （図５）とし、両者を初期データとして記憶部２０Ｃ（図１）に記憶させる。

（２）所定時刻ごとの温度と金型原点の検出動作。

図６のステップ１０２において、タイマを始動し、ステップ１０３において、所定の時刻が到来した場合には（ＹＥＳ）、ステップ１０４において、当該時刻における温度と金型原点を検出し、ステップ１０５において、所定の測定時間Ｔが経過したか否かを判断し、経過していない場合には（ＮＯ）、ステップ１０３に戻って同じ動作を繰り返す。

即ち、ＣＰＵ２０Ａは、前記ステップ１０１で初期データが記憶部２０Ｃに記憶された時刻０（図５）から時間計測部２０Ｄ、即ちタイマを始動すると共に、測定時間Ｔにタイマ２０Ｄが時刻の計測を終了するようにセットする。

以後、所定の時刻が到来するごとに、ＣＰＵ２０Ａは、温度センサ２０Ｆを介して温度を検出すると共に、ハンドパルサ２０Ｂ１を介して手動で、又はラム駆動制御部２０Ｇを介して自動で、それぞれ金型原点を設定して、その設定値をラム位置検出部２０Ｈを介して検出する。

このようにして、所定の時刻における温度と金型原点を検出し、それらのデータを記憶部２０Ｃに記憶させる。

（３）ラム位置変化推移表αの作成動作。
図６のステップ１０５において、所定の測定時間Ｔが経過した場合には（ＹＥＳ）、ステップ１０６において、タイマ２０Ｄを停止し、ステップ１０７において、ラム位置変化推移表αを作成する。

即ち、ＣＰＵ２０Ａは、タイマ２０Ｄを介して所定の測定時間Ｔが経過したと判断した場合には、測定終了である旨を入出力部２０Ｂの画面に表示して作業者に知らせると共に、タイマ２０Ｄを停止させる。

その後、ＣＰＵ２０Ａは、ラム位置変化推移表作成部２０Ｊを介して記憶部２０Ｃを参照し、該記憶部２０Ｃに記憶されている所定の時刻ごとの温度と金型原点に基づいて、図５に示すような測定時間Ｔ内の温度変化量θに対する金型原点変化量Ｚの推移を表したラム位置変化推移表αを作成する。

図５のラム位置変化推移表αによれば、従来と比べて、温度の変化量θに対する金型原点の変化量Ｚは、著しく減少し、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響は阻止され、曲げ角度の精度は維持されるようになった。

本発明は、安価な手段を用い、温度変化によるラム位置検出手段に対する熱の影響を阻止することにより、曲げ角度の精度を維持する曲げ加工装置に利用され、また、下降式プレスブレーキのみならず、下部テーブルが上下動する上昇式プレスブレーキにも適用され、具体的には、ラム位置検出手段を覆う断熱性シートが白色のポリエチレンシートの場合に有用である。

本発明の全体図である。 本発明による曲げ加工装置の正面図である。 本発明を構成するラム位置検出手段と断熱性シートとの関係を示す図である。 本発明による金型原点の説明図である。 本発明によるラム位置変化推移表α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。

符号の説明

１ 上部テーブル
２ 下部テーブル
３、４ ラム駆動源
５、６ 側板
５Ａ、６Ａ ギャップ
７、８ 検出板
９、１０ リニアスケール
１１、１２ 検出ヘッド
１３、１４ 連結ロッド
１５、１６、１７、１８ ブラケット
２０ ＮＣ装置
２０Ａ ＣＰＵ
２０Ｂ 入出力部
２０Ｂ１ ハンドパルサ
２０Ｃ 記憶部
２０Ｄ 時間計測部
２０Ｅ 圧力検出部
２０Ｆ 温度検出部２０Ｆ
２０Ｇ ラム駆動制御部
２０Ｈ ラム位置検出部
２０Ｊ ラム位置変化推移表作成部
２１、２２ 突当
α ラム位置変化推移表
Ｄ ダイ
Ｐ パンチ
Ｗ ワーク

Claims (3)

1. 左右に立設した側板の上部と下部に、パンチが装着された上部テーブルとダイが装着された下部テーブルを有し、上部テーブル又は下部テーブルから成るラムの位置を検出するラム位置検出手段を設け、該ラム位置検出手段を断熱性シートで覆い、又は断熱性物質で形成したことを特徴とする曲げ加工装置。
2. 上記断熱性シートが、ポリエチレンシートにより構成されている請求項１記載の曲げ加工装置。
3. 上記ラム位置検出手段が、側板に設けられた検出板と、該検出板に設けられたリニアスケールと、該リニアスケールに対向した位置に設けられ連結ロッドを介してラムに連結された検出ヘッドにより構成され、検出板、又は連結ロッドをポリエチレンシートで覆った請求項１、又は２記載の曲げ加工装置。

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