JP2008522834A - プレスブレーキにより曲げられたワークピースのスプリングバックを測定するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、プレスブレーキでのワークピースの厚さ若しくはスプリングバックを測定するための方法と装置とに関する。この方法は、曲げの間にパンチ（１）並びに/若しくはダイ（４）の撓み若しくは歪みを検出して、動作部分に直接配設された適切なデバイスにより電気信号に変換する工程と、この電気信号を増幅器（５）により増幅する工程と、収集されたデータを処理して、曲げられるワークピースの角度を補正するプレスブレーキのコントローラ（６）に、前記電気信号を送達する工程とを有している。これら処理により、曲げられたシートのスプリングバックを測定し、従って、処理精度を上げることができる。

Description

本発明は、プレスブレーキにより曲げられたワークピースの厚さ若しくはスプリングバックを測定するための方法と装置とに関する。

プレスブレーキは、一般に、金属プレート若しくはシートを所定の曲げ角度で曲げるのに使用される。

より詳細には、プレスブレーキは、対応したダイに向けて移動され得るパンチと、曲げられるシートに与えられる形状を有するダイとを備えている。

主な問題は、シートが不均一な厚さを有するときに生じ、期待された角度とは異なる曲げ角度が形成並びに獲得さることである。

この主な問題を解決するために、以下の方法を開示している米国特許第６，５８１，４２７号に記載されている技術が知られている。この方法は、ブレーキのパンチ駆動式液圧シリンダの圧力を測定することによりパンチとダイとの間のシートの実際の厚さを測定し、システムを新たな補正値に合わせ、従って、このシステムを新たな変位値に動作させ得る方法である。

上記の特許は、また、シリンダによりパンチ（正確には、パンチを支持しているビーム）に与えられる機械的な応力を検出するためのデバイス、若しくは、プレスブレーキのフレームの部分間の歪みを検出するためのデバイスを使用して、制御機能を果たす可能性を開示している。

言い換えると、上記の特許に開示されているシステムは、実際の動作位置、即ちパンチとダイとの間のシートではなく物理的なパラメータの測定値を獲得する。これは、パンチ駆動シリンダが、このような位置からかなり離れて配設され、パンチを支持するビームをしばしば保持しているためである。

明らかに、歪みを検出する装置がシリンダ近く若しくはプレスブレーキのフレームに配設されていると、検出された信号は、シートとダイとパンチとの間の相互作用により発生される信号と全く同じではなく、他の機械部分により発生される振動のような、プレスブレーキの外部から生じる様々なエラーを含んでしまう。

更なる問題は、このような相互作用により、プレスブレーキの部分を通ることにより減衰された値が、獲得され得ることである。

また、プレスブレーキの構造部分に配設された検出デバイスは、曲げられるシートのワークピースが、プレスブレーキにより与えられ得る最大の曲げ力に対して、小さなサイズ並びに/若しくは厚さを有しているとき、非常に減衰された信号を与え、従って、かなりのエラーを有する。

従って、本発明の目的は、曲げ時にパンチ並びに/若しくはダイに直接発生される撓み並びに/若しくは歪みを検出して、曲げ動作のスタート並びに/若しくは終了の正確な認識により、シートの正確な曲げ角度を適切に測定することである。

曲げのスタート時の認識は、プレスブレーキ制御システムによりパンチの瞬時の位置を明らかにしつつ、シートの厚さを直接測定することができる。

これは、シートの厚さのばらつきから生じるエラーを補償することにより、曲げシステムのパラメータを補正することができる。

プレスブレーキの他の一般的な問題は、曲げ時に、シートが、曲げ角度を所望の角度からずらすスプリングバックを有することである。

曲げの後のスプリングバックの終了時に次第に減少する応力歪み曲線を測定することにより、曲げられたシートの実際のスプリングバックが、部分的なスプリングバック状態の中間測定値を獲得し、プレスブレーキのコントローラにより検出された通りに、前記測定値をパンチの対応した位置に関連付け、そして、完全なスプリングバック状態におけるパンチの位置を推定することにより、シートがプレスブレーキから完全に開放される前であっても、測定されることができる。

従って、次の曲げ工程において、検出された角度のエラーは補正されることができ、適切に曲げられたワークピースが得られる。

このような設定のおかげで、添付の請求項に規定されているように、スプリングバックの問題は、以下のために解決される。即ち、曲げ動作の終了時におけるダイに対するパンチの最大圧入と、歪みが完全に開放されて、ダイ若しくはパンチが撓むようなスプリングバックの終了時における直接的な測定若しくは推定により得られる最大圧入との間の差を考慮したとき、パンチ並びに/若しくはダイの撓み並びに/若しくは歪みを特定する機器は、また、スプリングバック・メータである。

この装置が、知られた形態に様々な方法で製造され得るために詳細に説明されない外部の曲げ測定デバイスと組み合わされた場合、十分な測定システムが得られ、この結果、ワークピースの厚さ並びにサイズと、ワークピースの材料の機械的な特性との予備知識が無かったとしても、高い精度で所望の角度で曲げが果たされ得る。

本発明により得られる効果は、利用可能な信号が、ワークピースのサイズと、この結果、機械荷重とに依存するように、シートの歪みのより正確な測定としてまとめられることができる。

前記利用可能な信号は、ワークピースの長さにより影響を受けることはない。これは、小さなシートのピースでさえ、撓みセンサが配設された関連の工具の一部分で適切な歪みを発生させるのには十分であるためである。

さらに、薄いシートは、重要な撓みの信号を与えることができる。これは、この種類のシートが、期待された曲げ応力の観点から一般的なサイズであり、比較的厚いシートを曲げるように設計された工具と同じ撓みを受けるためである。

本発明により与えられた高信号の性質により、シートを完全に開放する必要性をなくさせることができる推定方法を使用することができる。この結果、第２の曲げの形成を回避し、曲げを補正する。

これら目的と効果とは、添付の請求項により特徴付けられた本発明に係るプレスブレーキ用の、ワークピースの厚さ若しくはスプリングバックを測定するための方法により達成される。

これら並びに他の特徴は、一例として示され、かつ添付図面に限定されない幾つかの実施形態の以下の説明から明らかになる。

図１並びに２には、金属シートを間で所定の曲げ角度で曲げるためにプレスブレーキに使用されるパンチ１とダイ４とが、それぞれ示されている。

このパンチ１には、デバイス２が、曲げの間にパンチに発生される撓み並びに/若しくは歪みを検出して、電気信号に変換するように設けられている。

同様に、前記ダイ４には、類似のデバイス３が、曲げの間にダイ４に発生される撓み並びに/若しくは歪みを検出するために設けられている。

図３並びに４は、プレスブレーキをこれの処理パラメータに調節して、所定の角度に曲げられたシートを形成するために使用される工程、即ち、方法を概略的に示している。

より詳細には、この方法は、曲げの間の前記パンチ１並びに/若しくはダイ４の撓み若しくは歪みを検出して、電気信号に変換する工程と、前記電気信号を増幅器５により適切に増幅し得る工程と、さらに、この電気信号をコントローラ６に送る工程とを有している。

曲げ動作のスタート時に収集されたデータに基づいて、前記コントローラ６は、ワークピースの所望の曲げを得るために必要とされる圧入の計算で厚さを補正する。

開放の工程で収集されたデータに基づいて、前記コントローラ６は、ワークピースが実際に開放されることなく、十分なスプリングバック状態でのエラーを推定並びに計算して、このワークピースの曲げを補正する。従って、開放されたワークピースの曲げの補正により、エラーが回避される。

図示されていない別の実施形態において、この方法が、曲げの間に得られる角度とシートのスプリングバックとを測定するために、また、処理の精度をさらに改良するために有用になるように、曲げ角度を検出するための更なるデバイスが、上述されたようなプレスブレーキに組み合わされる。

撓み若しくは歪みの関連した測定デバイスを有したプレスブレーキのパンチを示している。 撓み若しくは歪みの関連した測定デバイスを有したプレスブレーキのダイを示している。 パンチ並びに/若しくはダイの撓みの情報が得られときの曲げ角度の自動的な補正を得るための方法を説明する略図を示している。 図３の略図の変形例を示している。

Claims (8)

1. プレスブレーキのダイ（４）とパンチ（１）との間に置かれ、かつこのプレスブレーキにより曲げられたワークピースの厚さ若しくはスプリングバックを測定するための方法において、
   前記パンチ（１）並びに/若しくはダイ（４）の撓み若しくは歪みを検出して、電気信号に変換する工程と、
   前記電気信号を増幅器（５）により増幅する工程と、
   収集されたデータを処理して、曲げられるワークピースの角度を補正する、前記プレスブレーキのコントローラ（６）に、前記電気信号を送達する工程とを具備し、前記検出は、処理のスタート時と、曲げの間と、前記パンチ（１）の開放時とに行われることを特徴とする方法。
2. 曲げ動作のスタート時に収集されたデータに基づいて、前記コントローラ（６）は、前記ワークピースの所望の曲げを獲得するのに必要とされる圧入の計算で前記厚さを補正することを特徴とする請求項１の方法。
3. 開放の工程で収集されたデータに基づいて、前記コントローラ（６）は、前記ワークピースが実際に開放されることなく、十分なスプリングバック状態でのエラーを推定並びに計算して、このワークピースの曲げを補正し、従って、開放されたワークピースの曲げの補正により、エラーを回避することを特徴とする請求項１の方法。
4. 前記パンチ（１）並びに/若しくは前記ダイ（４）の撓み若しくは歪みは、前記パンチ（１）並びに/若しくはダイ（４）に配設された少なくとも１つの歪みゲージにより検出されることを特徴とする請求項１の方法。
5. プレスブレーキにより曲げられたワークピースの厚さ若しくはスプリングバックを測定するための装置において、
   前記プレスブレーキのパンチ（１）並びに/若しくはダイ（４）に装着された、前記パンチ（１）並びに/若しくはダイ（４）の撓み並びに/若しくは歪みを測定するための少なくとも１つのデバイス（２，３）と、
   前記撓み並びに/若しくは歪みを測定するための少なくとも１つのデバイス（２，３）により受けられる信号を増幅する信号の増幅器（５）と、
   増幅された信号を受けるためのコントローラ（６）とを具備していることを特徴とする装置。
6. 前記コントローラ（６）は、曲げ動作のスタート時に収集されたデータを処理して、前記ワークピースの所望の曲げを獲得するのに必要とされる圧入の計算で前記厚さを適切に補正することを特徴とする請求項５の装置。
7. 前記コントローラ（６）は、最初の曲げの後の開放の工程で収集されたデータを処理して、次の曲げの曲げ角度を適切に補正することを特徴とする請求項５の装置。
8. 前記パンチ（１）並びに/若しくはダイ（４）の撓み並びに/若しくは歪みを測定するための前記デバイス（２，３）は、歪みゲージであることを特徴とする請求項３の装置。

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