JP2006136926A - Calculation method of friction coefficient between work and die, detection method of bending angle, and bending machine - Google Patents

Calculation method of friction coefficient between work and die, detection method of bending angle, and bending machine Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for detection of bending angle of a work by detecting strain in a die. <P>SOLUTION: The method for bending a platy work W comprises the steps of: measuring of a strain pattern in the die 5 using strain sensors S1-S4 arranged on the die 5; deciding a estimation formula of the strain pattern by comparing the measured strain pattern with a plurality of strain patterns stored beforehand in a database 15; obtaining the friction coefficient based on the decided estimation formula; and calculating the bending angle of the work based on the detected value of the strain sensor, using a bending angle estimation formula corresponding to the pattern estimation formula. The strain sensors to detect the strain in the die during bending of the work are provided at a plurality of positions. The control means 9 comprises a database 15, a estimation formula decision means 17 to decide the pattern estimation formula by comparing the detected strain pattern in the die 5 with strain patterns stored in the database 15, and a calculation means 21 to obtain the friction coefficient using the pattern estimation formula. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えばパンチとダイを備えたプレスブレーキなどのごとき折曲げ加工機によって板状のワークの折曲げ加工を行うときに、上記ワークとダイとの間の摩擦係数を算出する方法及び折曲げ角度検出方法並びに折曲げ加工機に関する。   The present invention relates to a method and a folding method for calculating a friction coefficient between a workpiece and a die when a plate-shaped workpiece is bent by a bending machine such as a press brake having a punch and a die. The present invention relates to a bending angle detection method and a bending machine.

従来、プレスブレーキ等のごとき折曲げ加工機によって板状のワークの折曲げ加工を行うとき、ワークの折曲げ角度を検出するために、種々の折曲げ角度検出装置が開発され、提案されている。従来の折曲げ角度検出装置は、ダイにおけるV溝内へのワークの進入位置を電気的、光学的又は機械的に検出してワークの折曲げ角度を演算する構成や、ダイ上のワークの水平状態からの上方向への跳ね上りによる傾斜角を光学的又は機械的に検出してワークの折曲げ角度を検出することが一般的である。   Conventionally, various bending angle detection devices have been developed and proposed for detecting the bending angle of a workpiece when a plate-shaped workpiece is bent by a bending machine such as a press brake. . The conventional bending angle detection device is configured to calculate the bending angle of a workpiece by detecting the entry position of the workpiece into the V groove in the die electrically, optically or mechanically, and the horizontal position of the workpiece on the die. In general, the bending angle of the workpiece is detected by optically or mechanically detecting the inclination angle caused by the upward jump from the state.

ところで、近年になって、ダイの中に複数の歪センサを埋設し、上記各歪センサによって検出したダイの歪みを基にしてワークの折曲げ角度を演算により求めることが提案されている(非特許文献1参照)。
「金型内蔵センサーシステムを用いた曲げ加工計測」第54回塑性加工連合講演会(2003.11.6〜8 香川町)第247〜248
In recent years, it has been proposed to embed a plurality of strain sensors in a die and obtain a work bending angle by calculation based on the strain of the die detected by each of the strain sensors (Non-Continued) Patent Document 1).
"Measurement of bending process using a sensor system with a built-in mold" 54th Plastic Processing Joint Lecture Meeting (2003.11.6-8 Kagawacho) 247-248

前記非特許文献1には、図8の記載に対応して次のごとき記載がある。   The non-patent document 1 has the following description corresponding to the description of FIG.

金型本体における肩部付近に配置した複数の歪みセンサの各位置S1 (X1 ,Y1 ),S2 (X2 ,Y2 ),S3 (X3 ,Y3 ),S4 (X4 ,Y4 )をSi (Xi ,Yi )とし、曲げられたワークWが金型本体の肩部に作用する力Fの位置をF(X,Y)とし、かつ肩部の半径をR、金型本体の上面とワークWとのなす角度をθとし、さらに、位置F(X,Y)を通る垂直線と上記位置F(X,Y)から各歪みセンサの各位置S1 〜S4 とを結ぶ線とのなす角度θ1 〜θ4 をθi とすると距離による力とひずみ分布の関係方程式は次式で与えられる。 Positions S 1 (X 1 , Y 1 ), S 2 (X 2 , Y 2 ), S 3 (X 3 , Y 3 ), S 4 ( X 4 , Y 4 ) is S i (X i , Y i ), the position of the force F acting on the shoulder of the mold body is F (X, Y), and The radius is R, the angle between the upper surface of the mold body and the work W is θ, and each position S of each strain sensor is determined from the vertical line passing through the position F (X, Y) and the position F (X, Y). If the angles θ 1 to θ 4 formed with the lines connecting 1 to S 4 are θ i , the relational equation of force and strain distribution according to the distance is given by the following equation.

σ=−(2F・Cos2θi )/(πr) (1)
ここで、rは力と要素を離れた距離である。力Fの作用点は、肩部の円弧上にあるので、次式で与えられる。
σ = − (2F · Cos 2θ i ) / (πr) (1)
Here, r is the distance away from the force and the element. The point of action of force F is on the shoulder arc, and is given by:

(X−X0 2 +(Y−Y0 2 =R0 2 (2)
接触点と各センサーとの角度関係方程式は、次式で与えられる。
(X−X 0 ) 2 + (Y−Y 0 ) 2 = R 0 2 (2)
An angular relational equation between the contact point and each sensor is given by the following equation.

θ1 =tan-1〔(X−X0 )/(Y−Y0 )〕 (3)
θi =tan-1〔(X−Xi )/(Y−Yi )〕 (4)
センサーから得たひずみ値(Ex,Ey)と出力電圧の関係方程式は次式で与えられる。
θ 1 = tan −1 [(X−X 0 ) / (Y−Y 0 )] (3)
θ i = tan −1 [(X−X i ) / (Y−Y i )] (4)
The relational equation between the strain value (Ex, Ey) obtained from the sensor and the output voltage is given by the following equation.

V=C・(Ex−Ey) (5)
ここに、Vは出力電圧、Cはゲージ係数である。
V = C · (Ex−Ey) (5)
Here, V is an output voltage, and C is a gauge coefficient.

以上の方程式を連立して解けば、力Fの作用点F(X,Y)の情報を知ることができる。ただし、摩擦力の影響を考慮する場合は二つ以上のセンサーが必要となる。   If the above equations are solved simultaneously, the information of the action point F (X, Y) of the force F can be obtained. However, when considering the influence of frictional force, two or more sensors are required.

すなわち、上記記載によれば、歪みセンサが2つ以上あれば摩擦力の影響を考慮して前記力Fに関する情報をより正確に把握でき、また、ひずみ分布とワークの曲げ角度との関係をより正確に把握できることになる。   That is, according to the above description, if there are two or more strain sensors, the information on the force F can be grasped more accurately in consideration of the influence of the frictional force, and the relationship between the strain distribution and the bending angle of the workpiece can be further improved. It will be able to grasp accurately.

そこで、本発明は、複数の歪みセンサを備えたダイの歪みを検出することにより摩擦係数を求め、ワークの折曲げ角度を検出することのできる方法及び折曲げ加工機を提供しようとするものである。   Therefore, the present invention seeks to provide a method and a bending machine capable of obtaining a friction coefficient by detecting strain of a die having a plurality of strain sensors and detecting a bending angle of a workpiece. is there.

上記に鑑みて、本発明は、パンチとダイとを備えた折曲げ加工機によって板状のワークの折曲げ加工を行う際に、前記ダイに備えた歪センサによって折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンを測定し、データベースに予め格納してある複数のパターン推定式の初期パターンと測定した前記歪パターンとを比較してパターン推定式を確定し、この確定したパターン推定式により前記ワークとダイとの間の摩擦係数を求めることを特徴とするものである。   In view of the above, the present invention provides a method for bending a plate-shaped workpiece by a bending machine equipped with a punch and a die. A strain pattern is measured, and an initial pattern of a plurality of pattern estimation formulas stored in advance in a database is compared with the measured strain pattern to determine a pattern estimation formula, and the workpiece and die are determined by the determined pattern estimation formula. The coefficient of friction between the two is obtained.

また、本発明は、パンチとダイとを備えた折曲げ加工機によって板状のワークの折曲げ加工を行う際に、前記ダイに備えた歪センサによって折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンを測定し、データベースに予め格納してある複数の歪パターンの初期パターンと測定した前記歪パターンとを比較してパターン推定式を確定し、この確定したパターン推定式に対応した曲げ角度推定式を用いて、前記歪センサの検出値に基いて前記ワークの折曲げ角度を演算することを特徴とするものである。   Further, in the present invention, when a plate-shaped workpiece is bent by a bending machine equipped with a punch and a die, the strain pattern of the die at the initial stage of the bending process is obtained by a strain sensor provided in the die. Measure and compare the initial pattern of a plurality of strain patterns stored in advance in the database with the measured strain pattern to determine the pattern estimation formula, and use the bending angle estimation formula corresponding to the determined pattern estimation formula The bending angle of the workpiece is calculated based on the detection value of the strain sensor.

また、本発明は、板状のワークの折曲げ加工を行うためのパンチとダイとを備えてなる折曲げ加工機であって、前記ダイはワークの折曲げ加工時に当該ダイの歪みを検出するための歪センサを複数箇所に備えた構成であり、前記折曲げ加工機の制御を行うための制御手段は、ワークの折曲げ時間と前記ダイの歪み量との関係を示す複数のパターン推定式を格納したデータベースと、前記各歪センサによって検出した折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンと前記データベースに格納されているパターン推定式の初期パターンとを比較してパターン推定式を確定する推定式確定手段と、この推定式確定手段によって確定されたパターン推定式により前記ワークとダイとの間の摩擦係数を求める演算手段と、を備えていることを特徴とするものである。   Further, the present invention is a bending machine comprising a punch and a die for bending a plate-shaped workpiece, and the die detects distortion of the die when the workpiece is bent. The control means for controlling the bending machine is a plurality of pattern estimation formulas showing the relationship between the work bending time and the amount of distortion of the die. An estimation formula for determining a pattern estimation formula by comparing a strain pattern of the die at the initial stage of bending processing detected by each strain sensor with an initial pattern of a pattern estimation formula stored in the database Characterized by comprising: a determining means; and a calculating means for obtaining a friction coefficient between the workpiece and the die by a pattern estimation expression determined by the estimation expression determining means. Than it is.

また、本発明は、板状のワークの折曲げ加工を行うためのパンチとダイとを備えてなる折曲げ加工機であって、前記ダイはワークの折曲げ加工時に当該ダイの歪みを検出するための歪センサを複数箇所に備えた構成であり、前記折曲げ加工機の制御を行うための制御手段は、ワークの折曲げ時間と前記ダイの歪み量との関係を示す複数の歪パターンを格納したデータベースと、前記各歪センサによって検出した折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンと前記データベースに格納されている歪パターンの初期パターンとを比較してパターン推定式を確定する推定式確定手段と、前記推定式確定手段によって確定されたパターン推定式と前記各歪センサの検出値に基いてワークの折曲げ角度を演算する演算手段と、を備えていることを特徴とするものである。   Further, the present invention is a bending machine comprising a punch and a die for bending a plate-shaped workpiece, and the die detects distortion of the die when the workpiece is bent. The control means for controlling the bending machine has a plurality of strain patterns indicating the relationship between the bending time of the workpiece and the strain amount of the die. Estimating formula determining means for determining a pattern estimating formula by comparing a stored database with a strain pattern of the die detected by each strain sensor at an initial stage of bending and an initial pattern of the strain pattern stored in the database And a calculation means for calculating the bending angle of the workpiece based on the pattern estimation formula determined by the estimation formula determination means and the detection value of each strain sensor. It is intended to.

本発明によれば、ワークとダイとの間の摩擦係数を求めることができると共に、ダイの歪みとワークの折曲げ角度との関係を示す式を求めることができる。そして、検出したダイの歪みを上記式に代入することによってワークの折曲げ角度を検出することができる。   According to the present invention, a coefficient of friction between a work and a die can be obtained, and an expression indicating a relationship between a die distortion and a work bending angle can be obtained. Then, the bending angle of the workpiece can be detected by substituting the detected die distortion into the above equation.

図1は、本発明の実施形態に係る折曲げ加工機としてのプレスブレーキを概念的、概略的に示すものである。折曲げ加工機1は、板状のワークWの折曲げ加工を行うためのパンチ3及びダイ5を備えている。さらに、前記折曲げ加工機1は前記ダイ5に対してパンチ3を相対的に接近離反するように作動するための駆動手段7が備えられていると共に、前記駆動手段7を制御するためのNC装置などのごと制御手段9が備えられている。   FIG. 1 conceptually and schematically shows a press brake as a bending machine according to an embodiment of the present invention. The bending machine 1 includes a punch 3 and a die 5 for bending a plate-like workpiece W. Further, the bending machine 1 is provided with a driving means 7 for operating the punch 3 so as to be relatively close to and away from the die 5 and an NC for controlling the driving means 7. A control means 9 is provided for each device.

前記ダイ5には、複数の歪センサS1,S2,S3,S4を適宜間隔に備えたセンサユニット11が、V溝5Vの傾斜面5Fに近接して埋設されている。上記センサユニット11は、前記非特許文献1に記載されているセンサユニットと同様の構成であるから、上記センサユニット11についての詳細な説明は省略する。   A sensor unit 11 provided with a plurality of strain sensors S1, S2, S3, S4 at appropriate intervals is embedded in the die 5 in the vicinity of the inclined surface 5F of the V groove 5V. Since the sensor unit 11 has the same configuration as the sensor unit described in Non-Patent Document 1, a detailed description of the sensor unit 11 is omitted.

上記構成において、入力手段13からワークWの折曲げ加工に必要な、例えば材質、板厚、V溝5VのV幅などの各種データを入力し、制御装置9により前記駆動手段7を制御してダイ5上のワークWの折曲げ加工を開始すると、前記ダイ5とパンチ3との間においてワークWが加圧されるので、ダイ5に埋設した前記センサユニット11によってダイ5の歪みを検出することができるものである。   In the above configuration, various data such as material, plate thickness, and V width of the V groove 5V necessary for bending the workpiece W are input from the input unit 13, and the driving unit 7 is controlled by the control device 9. When bending of the workpiece W on the die 5 is started, the workpiece W is pressurized between the die 5 and the punch 3, so that the distortion of the die 5 is detected by the sensor unit 11 embedded in the die 5. It is something that can be done.

前記構成において、前記制御装置9の制御の下に前記パンチ3をダイ5に対して一定速度で近接(下降)し、ワークWの折曲げ加工(シュミレーション)を行うと、パンチ3の先端部がワークWに当接してからの時間と前記各歪センサS1〜S4の検出値との関係は図3に示すごとき歪パターンP1〜P4であった。この図3に示される測定結果から明らかなように、ダイ5におけるV溝5に近接して配置された歪センサS1による歪み量の検出値の変化が大きい(歪みパターンP1)ことが理解できる。   In the above configuration, when the punch 3 is moved close to (lowered) the die 5 at a constant speed under the control of the control device 9 and the workpiece W is bent (simulated), the tip of the punch 3 is moved. The relationship between the time after contact with the workpiece W and the detected values of the strain sensors S1 to S4 is the strain patterns P1 to P4 as shown in FIG. As is apparent from the measurement result shown in FIG. 3, it can be understood that the change in the detected value of the strain amount by the strain sensor S1 disposed in the vicinity of the V groove 5 in the die 5 is large (strain pattern P1).

また、図3に示されているように、各歪センサS1〜S4により検出した歪パターンは、ワークWの折曲げ加工を開示してから所定時間Tを経過すると、歪センサS2〜S4の歪み方向が切り替ることが分る。上記歪み方向が切り替るのは、ワークWがダイ5の上面に接触している状態から、ワークWの折曲げ加工が進行して、ワークWとダイ5の接触位置が、ダイ5の微小円弧の肩部を経過して、ダイ5のV溝5Vの傾斜面5Fに移行することにより、ダイ5とワークWとの接触位置が変化すると共に、上記接触位置においてダイ5に対するワークWの押圧方向が変化するためと推考される。   Further, as shown in FIG. 3, the strain patterns detected by the strain sensors S1 to S4 are strains of the strain sensors S2 to S4 when a predetermined time T has elapsed since the bending of the workpiece W was disclosed. You can see that the direction changes. The strain direction is switched because the workpiece W is bent from the state in which the workpiece W is in contact with the upper surface of the die 5, and the contact position between the workpiece W and the die 5 is a minute arc of the die 5. After passing through the shoulder portion of the die 5 and moving to the inclined surface 5F of the V groove 5V of the die 5, the contact position between the die 5 and the work W changes, and the pressing direction of the work W against the die 5 at the contact position is changed. Is presumed to change.

すなわち、ワークWの折曲げ加工を行うときの特性として、折曲げ加工初期にダイ5の歪み方向が切り替る部位が存在するものである。   That is, as a characteristic when the work W is bent, there is a portion where the strain direction of the die 5 is switched at the initial stage of the bending process.

ところで、ダイ5の歪み測定は、各歪センサS1〜S4の検出値と時間との関係において示したが、前記パンチ3の下降速度を一定にしてワークWの折曲げ加工を行うことにより、ワークWにパンチ3が当接してからの経過時間、すなわちパンチ3の下降位置を換算することができる。換言すれば、パンチ3がワークWに当接してからの下降位置とダイ5の歪み量との関係において示すことも可能である。すなわち、パンチ3の下降位置とダイ5の歪み量との関係を、実験式等により表わすことが可能である。   By the way, although the distortion measurement of the die 5 is shown in the relationship between the detection values of the respective strain sensors S1 to S4 and the time, the workpiece W is bent by keeping the lowering speed of the punch 3 constant. The elapsed time after the punch 3 comes into contact with W, that is, the lowered position of the punch 3 can be converted. In other words, it is possible to show the relationship between the lowered position after the punch 3 contacts the workpiece W and the amount of distortion of the die 5. That is, the relationship between the lowered position of the punch 3 and the distortion amount of the die 5 can be expressed by an empirical formula or the like.

さらには、パンチ3の下降位置とダイ5の歪み量との関係でもって表わすことができることにより、パンチ3の下降位置をワークWの折曲げ角度に換算することにより、ダイ5の歪み量はワークWの折曲げ角度との関係で表わすことができるものである。換言すれば、ダイ5の歪み量を検出することによってワークWの折曲げ角度を演算することができるものである。したがって、ダイ5の歪み量とワークWの折曲げ角度との関係を予め把握しておくことにより、ダイ5の歪み量を検出することによってワークWの折曲げ角度を知ることができることになるものである。   Further, since it can be expressed by the relationship between the lowered position of the punch 3 and the amount of distortion of the die 5, the amount of distortion of the die 5 can be calculated by converting the lowered position of the punch 3 into the bending angle of the workpiece W. It can be expressed in relation to the bending angle of W. In other words, the bending angle of the workpiece W can be calculated by detecting the amount of distortion of the die 5. Therefore, by knowing in advance the relationship between the distortion amount of the die 5 and the bending angle of the workpiece W, the bending angle of the workpiece W can be known by detecting the distortion amount of the die 5. It is.

次に、ダイ5とワークWとの間の摩擦の大小によって、歪パターンが変化するか否かを確認するために、前記ダイ5とワークWとの間の摩擦係数(μ1〜μ5)のみを異にして同一条件の下でワークWの折曲げ加工(シュミレーション)を行ったときにおける歪センサS2の検出値の変化は図4に示すとおりである。この図4の結果から明らかなように、摩擦係数が小さい(μ1)場合に比較して摩擦係数が大きい(μ5)ほど歪み量すなわち歪センサS2の検出値の変化が大きく、かつ歪パターンの切り替りがより明確に表われる。すなわち摩擦係数が異なると、ダイ5の歪パターンが異なるものである。したがって、ワークWの折曲げ加工時に、ダイ5の歪みパターンが分れば、この歪パターンによりワークWの摩擦係数を知ることができるものである。ところで、摩擦係数(μ1〜μ5)が種々に異なる場合における各歪センサS1〜S4の検出パターンをも合わせて表示すると、図5に示すようになる。   Next, in order to confirm whether the strain pattern changes depending on the magnitude of friction between the die 5 and the workpiece W, only the friction coefficient (μ1 to μ5) between the die 5 and the workpiece W is determined. FIG. 4 shows changes in the detected value of the strain sensor S2 when the workpiece W is bent (simulated) under the same conditions. As is apparent from the results of FIG. 4, as the friction coefficient is larger (μ5) as compared with the case where the friction coefficient is smaller (μ1), the amount of strain, that is, the change in the detected value of the strain sensor S2 is larger, and The replacement appears more clearly. That is, when the friction coefficient is different, the strain pattern of the die 5 is different. Therefore, if the distortion pattern of the die 5 is known during bending of the workpiece W, the friction coefficient of the workpiece W can be known from this distortion pattern. By the way, when the detection patterns of the respective strain sensors S1 to S4 in the case where the friction coefficients (μ1 to μ5) are variously different are also displayed, it is as shown in FIG.

ところで、前述したように、各歪センサS1〜S4の検出値をワークWの折曲げ角度に換算することが可能である。そこで、歪センサS1〜S4の検出値とワークWの折曲げ角度とを関係付けるために、時間軸を歪センサS1〜S4の時間軸と同一にして、ワークWの折曲げ角度との関係を示す単一推定式を作成すると、図6に示す(A)のようになる。この場合、上記単一推定式は折曲げ角度と経過時間との関係を逆比例的に示すものではない。   By the way, as described above, the detection values of the respective strain sensors S1 to S4 can be converted into the bending angle of the workpiece W. Therefore, in order to relate the detected values of the strain sensors S1 to S4 and the bending angle of the workpiece W, the time axis is made the same as the time axis of the strain sensors S1 to S4, and the relationship with the bending angle of the workpiece W is determined. When the single estimation formula shown is created, the result is as shown in FIG. In this case, the single estimation formula does not indicate the relationship between the bending angle and the elapsed time in inverse proportion.

したがって、ワークWの折曲げ角度と経過時間との関係がほぼ逆比例的関係を示すように解析を行うと、その解析値は図6に示す(B)のようになる。そこで、歪センサS1〜S4の検出値を推定式に代入してワークWの折曲げ角度を演算する際の誤差を少なくするために、複数のモード領域に区分して各モード領域毎に推定式を作成すると、図7に示すようになる。なお、各モードにおける推定式において、(y)は角度を示し、(X1 〜X4 )は、前記各歪センサS1〜S4の検出値を示すものである。 Therefore, when the analysis is performed so that the relationship between the bending angle of the workpiece W and the elapsed time shows an approximately inversely proportional relationship, the analysis value is as shown in FIG. Therefore, in order to reduce the error in calculating the bending angle of the workpiece W by substituting the detection values of the strain sensors S1 to S4 into the estimation formula, the estimation formula is divided into a plurality of mode areas and is estimated for each mode area. As shown in FIG. In the estimation formula in each mode, (y) indicates an angle, and (X 1 to X 4 ) indicate detection values of the strain sensors S1 to S4.

上記複数のモード領域としては、時間軸方向においては零時点から前記時点Tに相当する時点T1の領域、時点T1〜T2の領域、T2〜T3の領域及びT3〜最終時点の4つの領域に区分してある。この4つの領域は、折曲げ角度方向においては、180°〜約165°、約165°〜約140°、約140°〜約99°、約99°〜最終角度の4つの領域に相当する。なお、上記複数のモード領域は、一義的に定まるものではなく、ダイ5におけるV溝の幅や肩部の半径など、金型の形状、寸法等の条件によって異なるものである。   The plurality of mode areas are divided into four areas from time zero to time T1 corresponding to time T, time T1 to T2, time T2 to T3, and time T3 to final time in the time axis direction. It is. These four regions correspond to four regions of 180 ° to about 165 °, about 165 ° to about 140 °, about 140 ° to about 99 °, and about 99 ° to the final angle in the bending angle direction. Note that the plurality of mode regions are not uniquely determined, and differ depending on conditions such as the shape and dimensions of the mold, such as the width of the V groove in the die 5 and the radius of the shoulder.

上記構成により、ワークWの折曲げ加工時に、歪センサS1〜S4によってダイ5の歪み量を検出し、モード1〜4の各モード毎の推定式に歪センサS1〜S4の検出値を代入することによりワークWの折曲げ角度を検知することができるものである。   With the above configuration, when the workpiece W is bent, the strain amount of the die 5 is detected by the strain sensors S1 to S4, and the detected values of the strain sensors S1 to S4 are substituted into the estimation formulas for each mode of modes 1 to 4. Thus, the bending angle of the workpiece W can be detected.

ところで、前記パンチ3とダイ5によってワークWの折曲げ加工を行うとき、ワークWの摩擦係数を知ることは、例えばダイ5のV溝5Vに対するパンチ3の突込み位置(V溝5Vの底からパンチ3の先端部までの寸法、d値)を改めて正確に演算することや、スプリングバックを演算する上において重要である。   By the way, when the workpiece W is bent by the punch 3 and the die 5, knowing the friction coefficient of the workpiece W is, for example, a position where the punch 3 projects into the V groove 5 V of the die 5 (from the bottom of the V groove 5 V 3 is important in calculating the size up to the tip of 3 and the d value) again and calculating the springback.

そこで、ワークWの摩擦係数を求めるために、プレスブレーキ1の制御を行うための前記制御手段9には、図2に示すように、データベース15が備えられている。このデータベース15には、各種の摩擦係数のワークWの折曲げ加工を行ったときの各歪センサS1〜S4の検出値のパターンが格納されている。すなわち、データベース15には、前述した図5に示した各歪パターンのデータが格納されているものである。さらに、前記データベース15には、ワークWの摩擦係数の相違による各歪パターンに対応して各モード1,2,3,4に対応した推定式が格納されている。   Therefore, in order to obtain the friction coefficient of the workpiece W, the control means 9 for controlling the press brake 1 is provided with a database 15 as shown in FIG. The database 15 stores patterns of detection values of the strain sensors S1 to S4 when the workpiece W having various friction coefficients is bent. That is, the database 15 stores the data of each distortion pattern shown in FIG. Further, the database 15 stores estimation formulas corresponding to the modes 1, 2, 3, and 4 corresponding to the respective strain patterns due to the difference in the friction coefficient of the workpiece W.

前記制御手段9には、さらにパターン比較手段17が備えられている。このパターン比較手段17は、前記歪センサS1〜S4のうちの適数の歪センサS1〜S4によって検出したダイ5の初期の歪みパターン(モード1の歪パターン)と前記データベース15に格納されている種々の摩擦係数における歪パターンの初期パターン(時点T以前のモード1におけるパターン)とを比較して、同一又は近似の歪パターンを選択する作用をなすものである。すなわち、パターン比較手段17は、歪パターンを選択することにより、各モード領域における推定式を確定するための推定式確定手段をなすものである。   The control means 9 is further provided with a pattern comparison means 17. This pattern comparison means 17 is stored in the database 15 with an initial strain pattern (mode 1 strain pattern) of the die 5 detected by an appropriate number of strain sensors S1 to S4 among the strain sensors S1 to S4. Compared with the initial pattern (pattern in mode 1 before time T) of strain patterns at various friction coefficients, the same or approximate strain pattern is selected. That is, the pattern comparison unit 17 serves as an estimation formula determination unit for determining an estimation formula in each mode region by selecting a distortion pattern.

前記パターン比較手段17によってデータベース15に格納してあった歪パターンが選択されると、この選択された歪パターンによって摩擦係数を知ることができるものである。すなわち、前記パターン比較手段17によって歪パターンが選択されると、制御手段9に備えた摩擦係数算出手段19によってワークWの摩擦係数が算出される。   When the strain pattern stored in the database 15 is selected by the pattern comparing means 17, the friction coefficient can be known from the selected strain pattern. That is, when a strain pattern is selected by the pattern comparing means 17, the friction coefficient of the workpiece W is calculated by the friction coefficient calculating means 19 provided in the control means 9.

また、前述のごとく、パターン比較手段17によって折曲げ加工を行っているワークWに適用する歪パターンが選択され、各モード領域での推定式が確定されるので、この確定された推定式と歪センサS1〜S4によって検出された歪み量との検出値とに基き、制御装置9に備えた角度演算手段21においてワークWの折曲げ角度を演算することができる。すなわち、ダイ5の歪み量を検出することにより、ワークWの折曲げ角度を知ることができるものである。   Further, as described above, since the distortion pattern to be applied to the workpiece W being bent is selected by the pattern comparison unit 17 and the estimation formula in each mode region is determined, the determined estimation formula and the distortion are determined. Based on the detected values of the strain amounts detected by the sensors S1 to S4, the bending angle of the workpiece W can be calculated by the angle calculation means 21 provided in the control device 9. In other words, the bending angle of the workpiece W can be known by detecting the amount of distortion of the die 5.

そして、前記角度演算手段21によって演算されたワークWの折曲げ角度と折曲げ角度設定手段23によって予め設定された設定値とを、制御手段9に備えた比較手段25によって比較し、この比較結果に基き、制御手段9に備えた駆動軸制御手段27により前記駆動手段7のフィードバック制御を行うことにより、ワークWを所望の折曲げ角度に正確に折曲げ加工することができるものである。   Then, the bending angle of the workpiece W calculated by the angle calculating means 21 and the set value preset by the bending angle setting means 23 are compared by the comparison means 25 provided in the control means 9, and the comparison result is obtained. Based on the above, by performing feedback control of the drive means 7 by the drive shaft control means 27 provided in the control means 9, the workpiece W can be accurately bent at a desired bending angle.

前記構成においては、ダイ5に埋設した歪みセンサS1〜S4によってダイ5の歪み量を検出することによってワークWの折曲げ角度を知ることができるものである。したがって、ダイの近傍や外部に折曲げ角度検出器を設ける必要がなく、ワークの形状、寸法等によってダイの外部からワークの折曲げ角度の検出が困難な場合であっても、容易にワークの折曲げ角度を検出することができるものである。   In the said structure, the bending angle of the workpiece | work W can be known by detecting the distortion amount of the die | dye 5 by distortion sensor S1-S4 embed | buried under the die | dye 5. FIG. Therefore, there is no need to provide a bending angle detector near or outside the die, and even if it is difficult to detect the bending angle of the workpiece from the outside of the die due to the shape and dimensions of the workpiece, The bending angle can be detected.

また、ワークの摩擦係数を考慮した態様でもってダイの歪みを検出してワークの折曲げ角度を検出するので、ダイ5におけるV溝5Vの開き態様をも考慮してワークの折曲げ角度を検出することとなり、より精度の良い折曲げ角度を検出することができ、ワークの折曲げ加工をより正確に行うことができるものである。   Further, since the bending angle of the workpiece is detected by detecting the distortion of the die in a manner that takes into account the friction coefficient of the workpiece, the bending angle of the workpiece is also detected in consideration of the opening manner of the V groove 5V in the die 5. As a result, a more accurate bending angle can be detected, and the workpiece can be bent more accurately.

ところで、ダイの歪みを直接的に検出することができるので、ダイの許容歪み量を予め設定し、この許容歪み量と検出した歪み量とを比較することにより、ダイの破損を未然に防止することができるものである。   By the way, since the distortion of the die can be directly detected, the allowable distortion amount of the die is set in advance, and the allowable distortion amount is compared with the detected distortion amount, thereby preventing the damage of the die. It is something that can be done.

本発明の実施形態に係る折曲げ加工機を概念的に示した作用説明図である。It is action explanatory drawing which showed notionally the bending machine which concerns on embodiment of this invention. 制御手段の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of a control means. ダイに埋設した歪みセンサの検出態様を示す歪みパターンの説明図である。It is explanatory drawing of the distortion pattern which shows the detection aspect of the distortion sensor embed | buried under die | dye. ワークの摩擦係数が異なる場合の歪パターンの説明図である。It is explanatory drawing of the distortion pattern in case the friction coefficients of a workpiece | work differ. ワークの摩擦係数が異なる場合の複数の歪センサの検出による歪パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the distortion pattern by the detection of the some distortion sensor in case the friction coefficients of a workpiece | work differ. 角度と経過時間との関係を示す単一推定式の説明図である。It is explanatory drawing of the single estimation formula which shows the relationship between an angle and elapsed time. 各モード領域における推定式を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the estimation formula in each mode area | region. ダイに複数の歪センサを埋設してワークの折曲げ角度を検知する先行技術の説明図である。It is explanatory drawing of the prior art which embeds several distortion sensors in die | dye and detects the bending angle of a workpiece | work.

符号の説明Explanation of symbols

1…折曲げ加工機
3…パンチ
5…ダイ
5V…V溝
5F…傾斜面
9…制御手段
11…センサユニット
15…データベース
17…パターン比較手段(推定式確定手段)
19…摩擦係数算出手段
21…角度演算手段
23…折曲げ角度設定手段
25…比較手段
27…駆動軸制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bending machine 3 ... Punch 5 ... Die 5V ... V groove 5F ... Inclined surface 9 ... Control means 11 ... Sensor unit 15 ... Database 17 ... Pattern comparison means (estimation formula determination means)
19: Friction coefficient calculation means 21 ... Angle calculation means 23 ... Bending angle setting means 25 ... Comparison means 27 ... Drive shaft control means

Claims (4)

パンチとダイとを備えた折曲げ加工機によって板状のワークの折曲げ加工を行う際に、前記ダイに備えた歪センサによって折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンを測定し、データベースに予め格納してある複数の歪パターンの初期パターンと測定した前記歪パターンとを比較してパターン推定式を確定し、この確定したパターン推定式により前記ワークとダイとの間の摩擦係数を求めることを特徴とする摩擦係数算出方法。   When a plate-like workpiece is bent by a bending machine equipped with a punch and a die, the strain pattern of the die at the initial stage of bending is measured by a strain sensor provided on the die, and stored in a database in advance. A pattern estimation formula is determined by comparing the stored initial pattern of a plurality of strain patterns with the measured strain pattern, and a friction coefficient between the workpiece and the die is determined by the determined pattern estimation formula. A characteristic friction coefficient calculation method. パンチとダイとを備えた折曲げ加工機によって板状のワークの折曲げ加工を行う際に、前記ダイに備えた歪センサによって折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンを測定し、データベースに予め格納してある複数の歪パターンの初期パターンと測定した前記歪パターンとを比較してパターン推定式を確定し、この確定したパターン推定式に対応した曲げ角度推定式を用いて、前記歪センサの検出値に基いて前記ワークの折曲げ角度を演算することを特徴とする折曲げ角度検出方法。   When a plate-like workpiece is bent by a bending machine equipped with a punch and a die, the strain pattern of the die at the initial stage of bending is measured by a strain sensor provided on the die, and stored in a database in advance. A pattern estimation formula is determined by comparing the stored initial pattern of the plurality of strain patterns with the measured strain pattern, and using the bending angle estimation formula corresponding to the determined pattern estimation formula, the strain sensor A bending angle detection method comprising calculating a bending angle of the workpiece based on a detection value. 板状のワークの折曲げ加工を行うためのパンチとダイとを備えてなる折曲げ加工機であって、前記ダイはワークの折曲げ加工時に当該ダイの歪みを検出するための歪センサを複数箇所に備えた構成であり、前記折曲げ加工機の制御を行うための制御手段は、ワークの折曲げ時間と前記ダイの歪み量との関係を示す複数の歪パターンを格納したデータベースと、前記各歪センサによって検出した折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンと前記データベースに格納されている歪パターンの初期パターンとを比較してパターン推定式を確定する推定式確定手段と、この推定式確定手段によって確定されたパターン推定式により前記ワークとダイとの間の摩擦係数を求める演算手段と、を備えていることを特徴とする折曲げ加工機。   A bending machine comprising a punch and a die for bending a plate-like workpiece, wherein the die includes a plurality of strain sensors for detecting distortion of the die when the workpiece is bent. A control means for controlling the bending machine, a database storing a plurality of strain patterns indicating a relationship between a workpiece folding time and a strain amount of the die; Estimating formula determining means for determining a pattern estimating formula by comparing the strain pattern of the die detected by each strain sensor at the initial stage of the bending process with the initial pattern of the strain pattern stored in the database, and determining the estimating formula And a calculating means for obtaining a friction coefficient between the workpiece and the die by a pattern estimation formula determined by the means. 板状のワークの折曲げ加工を行うためのパンチとダイとを備えてなる折曲げ加工機であって、前記ダイはワークの折曲げ加工時に当該ダイの歪みを検出するための歪センサを複数箇所に備えた構成であり、前記折曲げ加工機の制御を行うための制御手段は、ワークの折曲げ時間と前記ダイの歪み量との関係を示す複数の歪パターンを格納したデータベースと、前記各歪センサによって検出した折曲げ加工初期における前記ダイの歪パターンと前記データベースに格納されている歪パターンの初期パターンとを比較してパターン推定式を確定する推定式確定手段と、前記推定式確定手段によって確定されたパターン推定式と前記各歪センサの検出値に基いてワークの折曲げ角度を演算する演算手段と、を備えていることを特徴とする折曲げ加工機。
A bending machine comprising a punch and a die for bending a plate-like workpiece, wherein the die includes a plurality of strain sensors for detecting distortion of the die when the workpiece is bent. A control means for controlling the bending machine, a database storing a plurality of strain patterns indicating a relationship between a workpiece folding time and a strain amount of the die; Estimating formula determining means for determining a pattern estimating formula by comparing the strain pattern of the die detected by each strain sensor at the initial stage of bending with the initial pattern of the strain pattern stored in the database, and determining the estimating formula A bending process comprising: a pattern estimation formula determined by the means and a calculation means for calculating a bending angle of the workpiece based on a detection value of each of the strain sensors. .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2127770A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-02 Schiavi Macchine Industriali S.p.A. Apparatus for a precise and linear measurement of the bending force userful for determining the springback of a workpiece bent by a press brake
WO2010041662A1 (en) 2008-10-07 2010-04-15 新日本製鐵株式会社 Metallic press-formed piece crack determining method, apparatus, program and recording medium
US20100096765A1 (en) * 2007-05-09 2010-04-22 Takuya Kuwayama Device for press-forming a thin sheet and press- forming method
JP2015188887A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 株式会社アマダホールディングス Press brake and control method for press brake
JP2020099935A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 株式会社豊田中央研究所 Bending formation device, and bending formation method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002282947A (en) * 2001-03-23 2002-10-02 Nippon Steel Corp Method for estimating bending radius of material being pushed and bent

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002282947A (en) * 2001-03-23 2002-10-02 Nippon Steel Corp Method for estimating bending radius of material being pushed and bent

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100096765A1 (en) * 2007-05-09 2010-04-22 Takuya Kuwayama Device for press-forming a thin sheet and press- forming method
US8584496B2 (en) * 2007-05-09 2013-11-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Device for press-forming a thin sheet and press-forming method
EP2127770A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-02 Schiavi Macchine Industriali S.p.A. Apparatus for a precise and linear measurement of the bending force userful for determining the springback of a workpiece bent by a press brake
WO2010041662A1 (en) 2008-10-07 2010-04-15 新日本製鐵株式会社 Metallic press-formed piece crack determining method, apparatus, program and recording medium
US8464591B2 (en) 2008-10-07 2013-06-18 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method and apparatus for judging fracture of metal stamped product, program and computer-readable recording medium
JP2015188887A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 株式会社アマダホールディングス Press brake and control method for press brake
JP2020099935A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 株式会社豊田中央研究所 Bending formation device, and bending formation method

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