JP2006159243A - 曲げ機械用プログラミング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プレスブレーキ等に適用される。高速加工を維持しつつ、ワークとパンチとの不意な干渉を回避することができ、また作業者による特別な操作を行うことなく制御が行える制御プログラムを作成可能な曲げ機械用プログラミング装置を提供する。
【解決手段】 ダイ２に対してパンチ４を下降させて板材ワークＷを折り曲げる曲げ機械１０において、パンチ４が下降する間に下降速度を高速から低速に切り換える切換位置Ｈ２を設定した制御プログラム１１を作成するプログラミング装置２０である。折り曲げようとする板材ワークＷの形状を記憶したワーク形状記憶手段２１と、切換位置設定手段２２と、プログラム作成手段２３とを備える。切換位置設定手段２２は、ワーク形状記憶手段２１に記憶された板材ワークＷの形状に基づき、折り曲げようとする板材ワークＷが、上方に立ち上がる曲げ片Ｗａを有する形状である場合に、曲げ片Ｗａの最上高さ位置から所定量Δだけ高い位置を切換位置Ｈ２として設定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、プレスブレーキ等の曲げ加工機において、パンチを下降時に低速に切り換える制御用の制御プログラムを作成する曲げ機械用プログラミング装置に関する。

プレスブレーキでは、曲げ加工の際、ラムの下降速度、つまりパンチの下降速度を、高速モードから低速モード（加圧モード）に切り換える。切換タイミングは座標値で設定しており、ワーク形状にかからず一定の値を設定している。板材ワークをダイとパンチ間に入れる動作は、一般的に人手で行っている。

図６（Ａ）に示すように、箱曲げのような既に両側部に曲げ片Ｗａが形成された板材ワークＷに対して曲げを行う場合、作業者は板材ワークＷの曲げ片Ｗａにパンチ４が干渉しないように、板材ワークＷの位置を合わせている。パンチ４の下降途中で、板材ワークＷの位置が干渉すると気づいた場合は、作業者により板材ワークＷの位置の調整を行う。また、プレスブレーキでは、フットスイッチ等でパンチの下降動作をオンオフさせるようになされていて、フットスイッチの踏み込みを解除すると、パンチの動作が停止する。再度踏み込むと、続きの動作が行われる。このようなフットスイッチの踏み込み解除による下降停止と、板材ワークＷの位置調整とを行いながら、曲げ片Ｗａにパンチ４が干渉しない適切な曲げ加工が行えるようにしている。

しかし、図６（Ａ）に示すように、曲げ片Ｗａの高さが低速への切換位置よりも高い場合は、パンチ４の高速下降途中での位置決めとなり、パンチ４のコントロールが難しい傾向にある。そのため、不意な操作で、同図（Ｂ）に干渉部Ｐを示すように、板材ワークＷとパンチ４とを干渉させてしまうことがある。このような干渉が生じると、板材ワークＷの曲げ片Ｗａが潰れ、材料の無駄になる。
パンチ４の低速への切換位置を高く設定すると、上記のような干渉は回避できるが、加圧モードである低速動作の区間が長くなるため、曲げ加工のサイクルタイムが長くなる。

この発明の目的は、高速加工を維持しつつ、ワークとパンチとの不意な干渉を回避することができ、また作業者による特別な操作を行うことなく制御が行える制御プログラムを作成可能な曲げ機械用プログラミング装置を提供することである。
この発明の他の目的は、高速動作から低速動作への切換位置の設定が、工程毎に適切な位置とできるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、曲げ片が曲げ線から離れている場合に、無駄に低速区間を長くなることがないようにすることである。

この発明の曲げ機械用プログラミング装置（２０）は、固定のダイ（２）に対してパンチ（４）を下降させて板材ワーク（Ｗ）を折り曲げる曲げ機械において、前記パンチ（４）が上昇待機位置（Ｈ１）から下降する間に下降速度を高速から低速に切り換える切換位置（Ｈ２）を設定した制御プログラム（１１）を作成する曲げ機械用プログラミング装置であって、つぎの構成を備えることを特徴とする。
すなわち、折り曲げようとする板材ワーク（Ｗ）の形状を記憶したワーク形状記憶手段（２１）と、その記憶された板材ワーク（Ｗ）の形状に基づき、折り曲げようとする板材ワーク（Ｗ）が、上方に立ち上がる曲げ片（Ｗａ）を有する形状である場合に、前記曲げ片（Ｗａ）の最上高さ位置（ｈ）から所定量（Δ）高い位置を前記切換位置（Ｈ２）として設定する切換位置設定手段（２２）と、前記上昇待機位置（Ｈ１）から設定目標位置（Ｈ４）までパンチ（４）を下降させ、この下降の間に前記切換位置設定手段（２２）に設定された切換位置（Ｈ２）で低速に切り換える制御プログラム（１１）を作成するプログラム作成手段（２３）とを備える。

この構成によると、切換位置設定手段（２２）は、ワーク形状記憶手段（２１）に記憶された板材ワーク（Ｗ）の形状に基づき、折り曲げようとする板材ワーク（Ｗ）が、上方に立ち上がる曲げ片（Ｗａ）を有する形状である場合に、前記曲げ片（Ｗａ）の最上高さ位置（ｈ）から所定量（Δ）高い位置を前記切換位置（Ｈ２）として設定する。プログラム作成手段（２３）は、上昇待機位置（Ｈ１）から設定目標位置（Ｈ４）までパンチ（４）を下降させ、この下降の間に前記切換位置設定手段（２２）に設定された切換位置（Ｈ２）で低速に切り換える制御プログラム（１１）を作成する。
そのため、板材ワーク（Ｗ）の曲げ片の高さが種々異なっても、上記のように作成された制御プログラム（１１）で曲げ機械（１０）を運転すると、パンチ（４）の高速下降は、常に曲げ片（Ｗａ）から所定量（Δ）高い位置で低速に切り換わる。作業者は、この低速に切り換わってから、パンチ（４）が曲げ片（Ｗａ）に干渉しないように、板材ワーク（Ｗ）の位置調整やパンチ（４）の下降動作の停止操作を行えば良い。したがって、高速下降時に不意にパンチ（４）が曲げ片（Ｗａ）に干渉することが防止される。また、制御プログラム（１１）で切換位置（Ｈ２）が設定されているため、曲げ片（Ｗａ）の高さ等に応じて作業者が特別な操作を行う必要がない。また、このプログラミング装置（２０）で切換位置（Ｈ２）を設定するときに、所定量（Δ）を追加する足し算だけの演算で済み、切換位置（Ｈ２）の設定が容易に行える。

この発明において、前記曲げ機械（１０）は、板材ワーク（Ｗ）に対して複数の曲げ工程を行って板材ワーク（Ｗ）の形状を変化させて行くものであり、前記切換位置設定手段（２２）は、工程毎に変化する板材ワーク（Ｗ）の形状に応じて前記切換位置（２２）を設定するものとしても良い。
プレスブレーキ等の曲げ機械（１０）では、例えば箱曲げなど、板材ワーク（Ｗ）に対して複数の曲げ工程を行う場合が多い。また、曲げ工程毎に曲げ片（Ｗａ）の高さが異なる場合も多い。このような複数の曲げ工程がある場合、切換位置設定手段（２２）は、工程毎に変化する板材ワーク（Ｗ）の形状に応じて前記切換位置（Ｈ２）を設定する。そのため、高速動作から低速動作への切換位置の設定が、工程毎に適切な位置となる。

前記切換位置設定手段（２２）は、今回加工する曲げ線（図５のＬ）から、既に形成されている曲げ片（Ｗａ）が離れている場合は、前記切換位置（Ｈ２）を曲げ片（Ｗａ）がないときのものとすることが好ましい。
曲げ線（Ｌ）から曲げ片（Ｗａ）が離れている場合は、パンチの干渉の問題がないため、曲げ片（Ｗａ）の高さを考慮して切換位置（Ｈ２）を高い位置に設定することは、無駄に低速動作の区間を長くすることになる。このような場合は、切換位置設定手段（２２）は、曲げ片（Ｗａ）がないときと同じ切換位置（Ｈ２）とし、無駄な低速動作によるサイクルタイムの長引きを回避している。

この発明の曲げ機械用プログラミング装置は、ダイに対してパンチを下降させて板材ワークを折り曲げる曲げ機械において、前記パンチが上昇待機位置から下降する間に下降速度を高速から低速に切り換える切換位置を設定した制御プログラムを作成する曲げ機械用プログラミング装置であって、折り曲げようとする板材ワークの形状を記憶したワーク形状記憶手段と、その記憶された板材ワークの形状に基づき、折り曲げようとする板材ワークが、上方に立ち上がる曲げ片を有する形状である場合に、前記曲げ片の最上高さ位置から所定量高い位置を前記切換位置として設定する切換位置設定手段と、前記上昇待機位置から設定目標位置までパンチを下降させ、この下降の間に前記切換位置設定手段に設定された切換位置で低速に切り換える制御プログラムを作成するプログラム作成手段とを備えるため、高速加工を維持しつつ、ワークとパンチとの不意な干渉が回避でき、また作業者による特別な操作を行うことなく制御が行える制御プログラムを作成することができる。

前記曲げ機械が、板材ワークに対して複数の曲げ工程を行って板材ワークの形状を変化させて行くものであり、前記切換位置設定手段を、工程毎に変化する板材ワークの形状に応じて前記切換位置を設定するものとした場合は、高速動作から低速動作への切換位置の設定が、工程毎に適切な位置となるように行える。
前記切換位置設定手段が、今回加工する曲げ線から、既に形成されている曲げ片が離れている場合に、前記切換位置を曲げ片がないときのものとする場合は、無駄に低速区間を長くなることがない。

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。まず、図２および図３と共に、制御対象となる曲げ機械の一例を説明する。この曲げ機械１０はプレスブレーキであり、ベッド１上にダイ２が取付けられ、ラム３の下端にパンチ４が取付けられている。ラム３は両側部でガイド５によりベッド１に昇降自在に設置され、ラム昇降駆動装置６により昇降駆動される。
ダイ２およびパンチ４は、各々型幅方向に複数の分割型２ａ，４ａに分割されていて、分割型２ａ，４ａの配列個数により、型幅変更が可能とされている。この型幅変更は、分割型２ａ，４ａを、加工に使用する位置（図示された位置）と退避位置との間に、分割型選択機構（図示せず）で移動させることにより行われる。

ベッド１にはダイ２の前後に板材支持台７およびゲージ８が設置されている。折り曲げるべき板材Ｗは、板材支持台７に載せられてゲージ８に当たるまで、ダイ２の上に挿入され、ラム３によるパンチ４の下降により、雌型のダイ２と雄型のパンチ４とで挟まれて、板材ＷがＶ字状等に折り曲げられる。

ダイ２は、板材Ｗの曲げ形状に応じて複数種類のものが前後に設置され、ダイ選択機構（図示せず）によって所望のダイ２を使用位置に移動させるようになされている。パンチ４も、ダイ２の種類に対応する複数種類ものが、パンチ選択機構（図示せず）によってラム３に切換設置できるようになされている。

図１に示すように、上記曲げ機械１０は、曲げ機械用プログラミング装置２０で作成された制御プログラム１１を、曲げ機械制御装置１２で実行することによって制御される。曲げ機械制御装置１２は、コンピュータ等からなり、数値制御機能を有するプログラマブルコントローラで構成され、あるいは数値制御装置およびプログラマブルコントローラで構成されている。曲げ機械制御装置１２は、上記制御プログラム１１による制御動作に優先して、停止・駆動切換スイッチ１３により、ラム３の昇降駆動等の動作がオンオフ制御されるものとしてある。停止・駆動切換スイッチ１３は、踏み込み動作時のみオン状態を続けるフットスイッチ等からなる。曲げ機械制御装置１２は、制御プログラム１１による運転途中で停止・駆動切換スイッチ１３のオフによりラム３の下降動作を停止した場合、その後に停止・駆動切換スイッチ１３が再度オンになったときに、前記制御プログラム１１による停止後の動作を続行するものとされる。

曲げ機械用プログラミング装置２０は、パンチ４が上昇待機位置（例えば上限位置）Ｈ１から、クランピングポンイントＨ３を経て、目標位置（例えば下限位置）まで下降する間に、下降速度を高速から低速に切り換える切換位置Ｈ２を設定した制御プログラム１１を作成する手段であり、コンピュータ等により構成される。上記の高速は、例えば曲げ機械で定常運転で可能な最速の値とされ、また低速は曲げ動作が行える加圧力が得られるだけの低い速度とされる。この曲げ機械用プログラミング装置２０は、ワーク形状記憶手段２１と、切換位置設定手段２２と、プログラム作成手段２３と、諸データ記憶手段２４とを備える。

ワーク形状記憶手段２１は、折り曲げようとする板材ワークＷの形状を、図形データで記憶した手段である。ワーク形状記憶手段２１は、板材ワークＷに対して複数の曲げ工程を行って板材ワークＷの形状を変化させて行くものである場合、素材の形状から、各工程毎に変化する板材ワークＷの形状を記憶したものとされている。なお、各工程毎に変化する板材ワークＷの形状は、必ずしもワーク形状記憶手段２１に直接に記憶されていなくても良く、例えば素材の形状から演算によって求まるように、必要データがワーク形状記憶手段２１に記憶されていても良い。

切換位置設定手段２２は、ワーク形状記憶手段２１に記憶された板材ワークＷの形状に基づき、折り曲げようとする板材Ｗが、上方に立ち上がる曲げ片Ｗａを有する形状である場合に、前記曲げ片Ｗａの最上高さ位置から所定量Δだけ高い位置を前記切換位置Ｈ２として設定するものとされている。切換位置設定手段２２は、上方に立ち上がる曲げ片Ｗａを有しない場合、例えば最初の平板から加工する曲げ工程の場合は、板材ワークＷの上面から前記所定量Δだけ高い位置を前記切換位置Ｈ２として設定するものとされる。
この切換位置設定手段２２は、板材ワークＷが、複数の曲げ工程（Ｉ〜ＩV)を行って形状を変化させて行くものである場合、工程毎に変化する板材ワークＷの形状に応じて前記切換位置Ｈ２を設定するものとされる。工程毎に変化する板材ワークＷの形状は、ワーク形状記憶手段２１から得る。

プログラム作成手段２３は、上昇待機位置Ｈ１から目標位置Ｈ４までパンチ４を下降させる制御プログラム１１を作成する手段であり、上昇待機位置Ｈ１から高速で下降させ、切換位置Ｈ２で加圧モードとなる低速に切り換える制御プログラム１１を作成する。上昇待機位置Ｈ１や目標位置Ｈ４等は、諸データ記憶手段２４に設定されたデータを用いる。諸データ記憶手段２４には、その他に制御プログラム２３の作成に必要な各種のデータを記憶した手段である。

作成された制御プログラム１１は、曲げ機械１０のラム昇降駆動装置６（図１）に対して、例えば上昇待機位置から高速で下降させる加工開始命令Ｒ１と、切換位置Ｈ２に達することを監視する命令Ｒ２と、切換位置Ｈ２に達すると低速に切り換える命令Ｒ３と、下限位置等となる目標位置Ｈ４に達することを監視する命令Ｒ４と、目標位置Ｈ４に達すると下降を止めて上昇復帰させる命令Ｒ５とを含むものとされる。なお、ここでは一つの曲げ工程における命令のみを述べたが、複数の曲げ工程を含む場合は、上記の命令Ｒ１〜Ｒ５の組を工程分だけ含むものとされる。

上記構成の曲げ機械用プログラミング装置２０によると、切換位置設定手段２２は、ワーク形状記憶手段２１に記憶された板材ワークＷの形状に基づき、折り曲げようとする板材ワークＷが、上方に立ち上がる曲げ片Ｗａを有する形状である場合に、曲げ片Ｗａの最上高さ位置ｈから所定量Δだけ高い位置を前記切換位置Ｈ２として設定する。なお、切換位置設定手段２２は、左右の曲げ片Ｗａの高さが異なる場合は、高い方の曲げ片Ｗａの高さを最上高さ位置ｈとする。プログラム作成手段２３は、上昇待機位置Ｈ１から設定目標位置Ｈ４までパンチ４を下降させ、この下降の間に前記切換位置設定手段２２により設定された切換位置Ｈ２で低速に切り換える制御プログラム１１を作成する。

そのため、図４（Ａ），（Ｂ）のように、板材ワークＷの曲げ片Ｗａの高さが種々異なっても、上記のように作成された制御プログラム１１で曲げ機械１０を運転すると、パンチ４の高速下降は、常に曲げ片Ｗａから所定量Δだけ高い位置で低速に切り換わる。作業者は、この低速に切り換わってから、パンチ４が曲げ片Ｗａに干渉しないように、板材ワークＷの位置調整や、停止・駆動切換スイッチ１３の操作によるパンチ４の下降動作の停止操作を行えば良い。したがって、高速下降時に不意にパンチ４が曲げ片Ｗａに干渉することが防止される。また、制御プログラム１１で切換位置Ｈ２が設定されているため、曲げ片Ｗａの高さ等に応じて作業者が特別な操作を行う必要がない。また、このプログラミング装置２０は、切換位置Ｈ２を設定するときに、所定量Δを追加する足し算だけの演算で済み、切換位置Ｈ２の設定が容易に行える。

板材ワークＷに対して複数の曲げ工程を行って板材ワークＷの形状を変化させて行く場合は、切換位置設定手段２２は、工程毎に変化する板材ワークＷの形状に応じて切換位置Ｈ２を設定する。そのため、高速動作から低速動作への切換位置Ｈ２の設定が、工程毎に適切な位置となる。

なお、切換位置設定手段２２は、例えば図５に示すように、既に形成されている曲げ片Ｗａが、今回の工程で加工する曲げ線Ｌから離れている場合は、曲げ片Ｗａがないときの切換位置Ｈ２（板材ワーク上面から所定量Δだけ高い位置）に設定するものとすることが好ましい。この場合に、曲げ片Ｗａが曲げ線Ｌから離れているとは、曲げ片Ｗａとパンチ４とが干渉しない程度に離れていることであり、例えば適宜設定される所定距離以上離れている場合としても良い。曲げ線Ｌから曲げ片Ｗａが離れている場合は、パンチ３の干渉の問題がないため、曲げ片Ｗａの高さを考慮して切換位置Ｈ２を高い位置に設定することは、無駄に低速動作の区間を長くすることになる。このような場合は、切換位置設定手段２２は、曲げ片Ｗａがないときと同じ切換位置Ｈ２とすることで、無駄な低速動作によるサイクルタイムの長引きが回避される。

この発明の一実施形態にかかる曲げ機械用プログラミング装置の概念構成を示すブロック図である。 同曲げ機械用プログラミング装置を適用する曲げ機械の正面図である。 同曲げ機械の側面図である。 同曲げ機械用プログラミング装置で作成した制御プログラムによる曲げ動作の例の説明図である。 曲げ加工の例の説明図である。 従来の曲げ加工の不具合を示す説明図である。

符号の説明

２…ダイ
３…ラム
４…パンチ
６…ラム昇降駆動装置
１０…曲げ機械
１１…制御プログラム
１２…曲げ機械制御装置
１３…停止・駆動切換スイッチ
２０…曲げ機械用プログラミング装置
２１…ワーク形状記憶手段
２２…切換位置設定手段
２３…プログラム作成手段
２４…諸データ記憶手段
ｈ…最上高さ位置
Ｈ１…上昇待機位置（上限位置）
Ｈ２…切換位置
Ｈ４…目標位置（下限位置）
Ｌ…曲げ線
Ｗ…板材
Ｗａ…曲げ片
Δ…所定量Δ

Claims (3)

1. 固定のダイに対してパンチを下降させて板材ワークを折り曲げる曲げ機械において、前記パンチが上昇待機位置から下降する間に下降速度を高速から低速に切り換える切換位置を設定した制御プログラムを作成する曲げ機械用プログラミング装置であって、
   折り曲げようとする板材ワークの形状を記憶したワーク形状記憶手段と、その記憶された板材ワークの形状に基づき、折り曲げようとする板材ワークが、上方に立ち上がる曲げ片を有する形状である場合に、前記曲げ片の最上高さ位置から所定量高い位置を前記切換位置として設定する切換位置設定手段と、前記上昇待機位置から設定目標位置までパンチを下降させ、この下降の間に前記切換位置設定手段に設定された切換位置で低速に切り換える制御プログラムを作成するプログラム作成手段とを備えたことを特徴とする曲げ機械用プログラミング装置。
2. 前記曲げ機械は、板材ワークに対して複数の曲げ工程を行って板材ワークの形状を変化させて行くものであり、前記切換位置設定手段は、工程毎に変化する板材ワークの形状に応じて前記工程毎に切換位置を設定するものとした請求項１記載の曲げ機械用プログラミング装置。
3. 前記切換位置設定手段は、今回の工程で加工する曲げ線から、既に形成されている曲げ片が離れている場合は、前記切換位置を曲げ片がないときのものとする請求項１または請求項２記載の曲げ機械用プログラミング装置。

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