JP2013119086A - 曲げ加工機及び曲げ加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げ加工機において電流検出以外で加圧動作を監視できる機構を有する曲げ加工機及び曲げ加工機の制御する。
【解決手段】上部テーブル６に備えたパンチＰ及び下部テーブル３に備えたダイＤの協働によりワークＷに対し曲げ加工を行う曲げ加工機１である。そして、曲げ加工機１を監視する監視手段１２を備え、監視手段１２は、曲げ加工機１のたわみの変化を監視すると共に、たわみから加圧力を算出する。また、上部テーブル６及び下部テーブル３の両側にサイドフレーム２（２Ａ、２Ｂ）を設け、下部テーブル３に検出板５（５Ａ、５Ｂ）を設け、検出板５（５Ａ、５Ｂ）に支持部材１０Ａを介してセンサ１０Ｂによりサイドフレーム５（５Ａ、５Ｂ）に固定した固定板１０Ｃとの間のギャップ量Ｇを検出するギャップ部１０を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は曲げ加工機及び曲げ加工方法に関し、特に曲げ加工機において電流検出以外で加圧動作を監視できる曲げ加工機及び曲げ加工方法に関するものである。

従来の曲げ加工機（例えばプレスブレーキ）においては、特にボールネジ式プレスブレーキでは、油圧式のような圧力センサが無いためモータの電流値から圧力に変換して測定する方法が一般的である。

特許文献１及び２を参照。

特開平５−１５９２９号公報 特開２００２−９６１１４号公報

サーボモータやアンプの誤動作などでこの機構が故障した場合に、その他の加圧監視の機構（すなわち、電流値検出に基づく以外の監視機構）を有していないと安全性に問題がある。このため、電流値検出以外にも停止圧力を監視する機構が必要であるという課題がある。

本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、上部テーブルに備えたパンチ及び下部テーブルに備えたダイの協働によりワークに対し曲げ加工を行う曲げ加工機において、
前記曲げ加工機を監視する監視手段を備え、前記監視手段は、前記曲げ加工機のたわみの変化を監視すると共に、前記たわみから加圧力を算出することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記上部テーブル及び前記下部テーブルの両側に配置されたサイドフレームと、前記下部テーブル設けた検出板と、前記検出板に支持部材を介して設けたセンサと、前記サイドフレームに固定した被検知部とを有するギャップ部を備え、前記監視手段は、前記ギャップ部により求めたギャップに基づき前記たわみを監視することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記ギャップ部は、前記曲げ加工機の左右のサイドフレーム側に設け、前記監視手段は左右のギャップを監視することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、前記監視手段は、突き当て部のプルバック前に前記パンチが前記ワークに対しピンチングしているか否かを監視することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、上部テーブルに備えたパンチ及び下部テーブルに備えたダイの協働によりワークに対し曲げ加工を行う曲げ加工方法において、
監視手段が前記曲げ加工機を監視するものであり、前記監視手段は、前記曲げ加工機のたわみの変化を監視すると共に、前記たわみから加圧力を算出することを特徴とする。

本発明によれば、曲げ加工機（例えばプレスブレーキ等）のサイドフレームに、ギャップ部を設け、下部テーブルに接続した部品からギャップ部上端との距離を測定するための変位センサを設置し、たわみの変化を監視すると共に、たわみ量から発生している加圧力を計算するので以下の効果を奏する。

特にボールネジ式プレスブレーキでは、サーボモータやアンプの誤動作などでこの機構が故障した場合に、電流値検出以外にも停止圧力を監視することができる。

さらに、金型破損前のスライド停止が可能である。また、指令通りに動作しているかの監視、上昇・下降タイミングの監視、原点復帰動作上端位置、左右のギャップ開き差分の監視、曲げ位置間違い防止、オフセットベンドの位置、ピンチングＤ値の監視等が可能である。また、プルバック前にピンチングしているか判断できるので、金型間違い、板厚間違いの防止ができる。なお、上記監視等においては、ボールネジ式プレスブレーキの他に液圧式プレスブレーキ等においても同様の効果を有する。

曲げ加工機の正面の概略を示す概略図である。 曲げ加工機の矢視Ａ−Ａ方向の概略を示す概略図である。 ギャップ部を説明する説明図である。 制御部を説明する説明図である。 曲げ加工機の動作を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）はワークの曲げとギャップ部との作用を説明する説明図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に曲げ加工機（例えばプレスブレーキ等）１の全体が示されている。なお、曲げ加工機１については既によく知られているので、概略のみ説明する。なお、図１において、紙面に対し左右方向をＸ軸とし、紙面に対し垂直方向をＹ軸とし、紙面に対し上下方向をＺ軸とする。図２は、図１において矢印Ａ方向から見たものである。図３はギャップ部１０を詳細を示したものである。図４は制御装置１１の詳細を示す。

図１、図２、図３及び図４を参照するに、上部テーブル６にパンチホルダ７を介し備えたパンチＰ、及び下部テーブル３にダイホルダ４を介し備えたダイＤの協働により、支持部８に支持された突き当て部９に位置決めされたワークＷに対し曲げ加工を行う曲げ加工機１である。曲げ加工機１は、曲げ加工機１を制御する制御装置１１を備え、この制御装置１１は、監視を行う監視手段１２（図４参照）を有する。この監視手段１２は、前記曲げ加工機１のたわみの変化を監視すると共に、前記たわみから加圧力を算出する。ここで、「たわみ」とは、曲げ加工機１がワークＷを曲げ加工した場合に曲げ加工機１に発生する変形をいう。

詳細には、前記上部テーブル６及び前記下部テーブル３の両側に配置されたサイドフレーム２（２Ａ、２Ｂ）と、前記下部テーブル３設けた検出板５（５Ａ、５Ｂ）と、前記検出板５（５Ａ、５Ｂ）に支持部材１０Ａ（検出板５Ａ、５Ｂに固定されている）を介して設けたセンサ１０Ｂ（例えば、ギャップＧを検知するための近接センサ）と、前記サイドフレーム２（２Ａ、２Ｂ）にボルト１０Ｄで固定した被検知部１０Ｃとを有するギャップ部１０を備え、前記監視手段１２は、前記ギャップ部１０により求めたギャップ（間隔のこと。以下同様）Ｇに基づき前記たわみを監視する。なお、曲げ加工機１に曲げの加圧力が加わった場合に、センサ１０Ｂは動き難く、被検知部１０Ｃは加圧力に応じて動きやすい構成であるため、前記ギャップは「たわみ」の変化を良く反映する（通常の曲げ加工機１において、上部テーブル６は、サイドフレーム２Ａ、２Ｂにも支持されている為）。

図３に示すように、前記ギャップ部１０は、前記曲げ加工機１の左右のサイドフレーム２（２Ａ、２Ｂ）側に設け、前記監視手段１２は左右のギャップＧ（曲げ加工機１の左端側及び右端側の２つのギャップＧ）を監視する。さらに、前記監視手段１２は、支持部８に支持された突き当て部９のプルバック（突き当て後、位置決めして、戻る動作をいう）の前に前記パンチＰが前記ワークＷに対しピンチング（パンチＰの先端とワークＷが接触したことをいう）しているか否かを監視する。

この曲げ加工機１では、パンチＰを駆動させる機構としてボールネジ式のものを使用している（なお、ボールネジ式の機構の他に油圧式等のものでもよい）。すなわち、前記パンチＰをパンチホルダ７を介し交換自在に装着した上部テーブル６は上下動自在である、前記パンチＰに対向するダイＤとにより曲げ加工を行う。なお、前記上部テーブル６は、曲げ加工機１の上に設けられているサーボモータによってボールネジを介して昇降駆動されるようになっている。

図４を参照する。前述の曲げ加工機１を制御する制御装置１１の構成が示されている。この制御装置１１では、コンピュータ装置であり、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）には、データを入力するためのキーボード、表示部等の入出力手段を備えている。

このような、制御装置１１は、曲げ加工機１が異常か否かを監視する監視手段１２と、
データ（検知データ１３Ａと、実測データ１３Ｂと、加圧力データ１３Ｃ等）を記憶するメモリ１３と、曲げ加工機１の異常に対応して発生する動作不良を防ぐ制御を行う動作不良防止部１４とを備えている。ここで、前記検知データ１３Ａは、ギャップ部１０により検知されたギャップＧのデータ（寸法値のデータ）である。前記実測データ１３Ｂは、曲げ加工機１において、様々な条件で実際に加工を行ったときに得られたデータ（例えば、加圧力とギャップＧの関係等）である。前記加圧力データ１３Ｃは、検知データ（ギャップＧ等）を取得し、前記実測データ１３Ｂと比較して、検知データ（ギャップＧ等）のときの加圧力のデータを求めたものである。

前記監視手段１２は、たわみ変化生成部１２Ａと、加圧力生成部１２Ｂとを備えている。前記たわみ変化生成部１２Ａは、曲げ加工機１が作動した場合にギャップ部１０のギャップに基づき、曲げ加工機１のたわみを連続して監視する。前記加圧力生成部１２Ｂは、検知データ（ギャップ量等）を取得し、前記実測データ１３Ｂと比較して、検知データ（ギャップ量等）のときの加圧力のデータを求める。

図５及び図６を参照し、曲げ加工機１の動作を説明する。初めに、ステップＳＡ０１では、曲げ加工機１が作動する。ステップＳＡ０２では、監視手段１２が、曲げ加工機１の状態（例えば、加圧力等）を監視を開始する。

ステップＳＡ０３では、監視手段１２が、検知データ１３Ａ（ギャップＧ）より、たわみ変化を解析する。ステップＳＡ０４では、監視手段１２が、加圧力を算出する。

すなわち、監視手段１２は、たわみ変化生成部１２Ａと、加圧力生成部１２Ｂとを備えているので、前記たわみ変化生成部１２Ａは、曲げ加工機１が作動した場合にギャップ部１０のギャップに基づき、曲げ加工機１のたわみを連続して監視すると共に、前記加圧力生成部１２Ｂは、検知データ（ギャップ量等）を取得し、前記実測データ１３Ｂと比較して、検知データ（ギャップ量等）のときの加圧力のデータを求める。

ステップＳＡ０５では、監視手段１２が、異常が発生したか否かを判断する。監視手段１２が、異常が発生したと判断したとき、処理はステップＳＡ０６に進む。監視手段１２が、異常が無いと判断した場合は、処理がステップＳＡ０７に進む。

ステップＳＡ０６では、監視手段１２が、異常内容を特定する。ステップＳＡ０７では、監視手段１２が、監視を続行する。ステップＳＡ０８では、動作不良防止部１４が、動作不良防止部処理を行う。

図６（ａ）〜（ｅ）を参照する。上記のステップＳＡ０５における監視において、異常が発生したか否かを判断する例を説明する。

初めに、図６（ａ）に示すように、パンチＰとダイＤとの間にワークＷを搬送する（Ｙ軸方向に移動）。続いて、図６（ｂ）に示すように、支持部８に支持された突き当て部９にワークＷが当接し、ワークＷの位置決めが行われる。

図６（ｃ）を参照する。パンチＰがＺ軸方向に下降し、ワークＷの表面にパンチＰの先端がピンチング（当接）する。図６（ｄ）を参照する。その後、突き当て部９がプルバック（Ｙ軸方向へ移動）し、ワークＷから離れる。そして、図６（ｅ）に示すように、パンチＰがＺ軸方向へ移動し、ワークＷに対し曲げ加工を行う。

このような動作の中で、例えば、図６（ｅ）のワークＷに対し、曲げを行うタイミングでのたわみの変化（又は、加圧力の変化）が閾値より大きいときは金型破損前のスライドを停止する。また、同じ製品について、予め登録したデータ（図６（ａ）〜（ｅ）までの曲げ加工機１に生成するたわみ、又は加圧力）と比較することにより以下の監視を行うことができる。すなわち、指令通りに動作しているか否かを監視できる。上昇・下降タイミングの監視を行うことができる。原点復帰動作上端位置の監視を行うことができる。

さらに、ギャップ部１０を、曲げ加工機１の左右のサイドフレーム２（２Ａ、２Ｂ）側に設け、監視手段１２は左右のギャップＧを監視する。すなわち、左右のギャップＧの開き差分を監視し、曲げ位置違いの防止することができる。また、オフセットベンド（曲げ位置を変える）の位置の監視を行うことができる。

その他、ピンチングＤ値の監視を行うことにより、プルバック前にピンチングしているか否かの監視をすることができる。さらに、金型食い違い防止、板厚間違い防止も行うことができる。

この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。

１ 曲げ加工機（プレスブレーキ）
２ サイドフレーム
２Ａ サイドフレーム（一方側）
２Ｂ サイドフレーム（他方側）
３ 下部テーブル（固定テーブル）
４ ダイホルダ
５ 検知板
５Ａ 検知板（一方側）
５Ｂ 検知板（他方側）
６ 上部テーブル（可動テーブル）
７ パンチホルダ
８ 支持部
９ 突き当て部
１０ ギャップ部
１０Ａ センサ支持部
１０Ｂ センサ
１０Ｃ 被検知部
１０Ｄ ボルト
１１ 制御装置
１２ 監視手段
１２Ａ たわみ変化生成部
１２Ｂ 加圧力生成部
１３ 記憶部
１３Ａ 検知データメモリ
１３Ｂ 実測データメモリ
１３Ｃ 加圧力データメモリ
１４ 動作不良防止部
Ｗ ワーク
Ｐ パンチ金型
Ｄ ダイ金型
Ｇ キャップ

Claims (5)

1. 上部テーブルに備えたパンチ及び下部テーブルに備えたダイの協働によりワークに対し曲げ加工を行う曲げ加工機において、
   前記曲げ加工機を監視する監視手段を備え、前記監視手段は、前記曲げ加工機のたわみの変化を監視すると共に、前記たわみから加圧力を算出することを特徴とする曲げ加工機。
2. 前記上部テーブル及び前記下部テーブルの両側に配置されたサイドフレームと、前記下部テーブル設けた検出板と、前記検出板に支持部材を介して設けたセンサと、前記サイドフレームに固定した被検知部とを有するギャップ部を備え、前記監視手段は、前記ギャップ部により求めたギャップに基づき前記たわみを監視することを特徴とする請求項１記載の曲げ加工機。
3. 前記ギャップ部は、前記曲げ加工機の左右のサイドフレーム側に設け、前記監視手段は左右のギャップを監視することを特徴とする請求項２に記載の曲げ加工機。
4. 前記監視手段は、突き当て部のプルバック前に前記パンチが前記ワークに対しピンチングしているか否かを監視することを特徴とする請求項２または３に記載の曲げ加工機。
5. 上部テーブルに備えたパンチ及び下部テーブルに備えたダイの協働によりワークに対し曲げ加工を行う曲げ加工方法において、
   監視手段が前記曲げ加工機を監視するものであり、前記監視手段は、前記曲げ加工機のたわみの変化を監視すると共に、前記たわみから加圧力を算出することを特徴とする曲げ加工方法。

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