JP2013212515A

JP2013212515A - 折り曲げ加工機における板厚測定装置

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Publication number: JP2013212515A
Application number: JP2012083537A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakamura; 明中村; Tomohiro Yukita; 知宏雪田
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2032-04-02
Also published as: JP5995488B2

Abstract

【課題】ワークの厚さを高精度に検出することが可能な折り曲げ加工機における板厚測定装置を提供することにある。
【解決手段】ダイ１２内に、上面高さがダイ１２の上面高さと一致するブロック２１を挿入し、この状態でパンチ１４を下降させて、所定圧力でブロック２１の上面と接触させる。そして、このときの位置を基準位置として記憶する。その後、ブロック２１を取り除き、ダイ１２の上面にワークＷを載置した状態でパンチ１４を下降させて、所定圧力でワークＷの上面と接触させる。このときの位置を測定位置として記憶する。そして、測定位置から基準位置を減算することにより、ワークＷの板厚を求める。その結果、高精度な板厚測定が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、折り曲げ加工機で加工する板材の厚さを測定する板厚測定装置に関する。

板材を折り曲げ加工する折り曲げ加工機は、断面がＶ形状とされたダイの上に板材（以下、ワークという）を載置し、パンチを下降させてワークをダイ側に押し付けてワークを折り曲げ加工する。このような折り曲げ加工機では、加工対象となるワークの厚さを正確に認識する必要がある。即ち、例えばワークの厚さが３．２［ｍｍ］とされている場合であっても、実際にはワーク全体が正確にこの厚さではなく、数十ミクロン程度の厚さのムラが生じている場合が多々あり得る。そして、厚さが異なる場合には、折り曲げ加工したときの折り曲げ角度が正確な角度にならないことがあり、折り曲げ加工の精度が低下するという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示された板厚検出装置が提案されている。該特許文献１では、ダイにワークを載置した状態で、該ワークの上面を検知し、更に、ワークを取り除いた状態でダイ上面を検知し、これらの差分にに基づいてワークの厚さを測定している。

特開２００１−３００６４０号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された板厚の測定方法では、ダイの上面を基準位置としてワークの厚さを測定しており、ダイの上面が摩耗や研磨などにより正確でない場合には、測定精度が低下するという問題がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ワークの厚さを高精度に検出することが可能な折り曲げ加工機における板厚測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、折り曲げ加工機で折り曲げる対象となるワークの厚さを測定する板厚測定装置において、前記折り曲げ加工機のダイに設けられ、前記ダイの上面と同一高さ、或いは上面に対して所望の高さとなる基準位置設定部材と、前記折り曲げ加工機に設けられるパンチを下降させて、該パンチの先端部を前記基準位置設定部材の上面に接触させこの高さを基準位置とし、その後、前記基準位置設定部材を取り除いて前記ダイの上にワークを載置した状態で、前記パンチを再度下降させて、該パンチの先端部を前記ワークの上面に接触させこの高さを測定位置とし、前記基準位置と測定位置の差分に基づいて、前記板材の板厚を測定する測定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る板厚測定装置では、ダイの上に基準位置設定部材を載置して基準位置を求め、その後、ダイの上にワークを載置した状態でワークの上面を測定位置として求め、前記基準位置と測定位置との関係から、ワークの厚さを測定する。この際、基準位置設定部材は、摩耗や研磨が生じた際には即時に新たなものに取り替えて使用することができるので、従来のように、ダイ上面の摩耗や研磨等に起因した測定誤差の発生を防止でき、高精度な板厚の測定が可能となる。

本発明の実施形態に係る板厚測定装置が搭載される折り曲げ加工機の構成を模式的に示す説明図である。本発明の第１実施形態に係る板厚測定装置の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る板厚測定装置による板厚の測定手順を示す説明図である。本発明の第２実施形態に係る板厚測定装置の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る板厚測定装置による板厚の測定手順を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る板厚測定装置が搭載される折り曲げ加工機の加工部近傍の構成を模式的に示す説明図である。

図１に示すように、この折り曲げ加工機は、下部テーブル１１に設けられるダイ１２と、上部テーブル１３に設けられるパンチ１４と、上部テーブル１３を昇降させるシリンダ１５と、シリンダ１５を作動させるアクチュエータ１６を備えている。

更に、パンチ１４の上下方向位置を検出する位置センサ１８と、パンチ１４に加えられる圧力を検出する圧力センサ１９を備えている。また、アクチュエータ１６、位置センサ１８、及び圧力センサ１９は制御部１７に接続されている。

そして、該制御部１７の制御により上部テーブル１３を下降させてダイ１２の上部に載置されたワークＷを折り曲げ加工することができる。

また、本実施形態では、ワークＷを折り曲げ加工する際に、ワークＷの板厚を測定し、この測定結果に基づいて、折り曲げ加工時におけるパンチ１４の圧力を調整する。

以下、ワークＷの板厚測定処理の手順を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。初めに、ステップＳ１１において、ダイ１２のＶ字形状の溝内に板厚測定用のブロック（基準位置設定部材、ブロック部材）２１を載置する。ブロック２１は、図３（ａ）に示すように、断面が逆三角形状をなしており、ダイ１２のＶ字形状の溝内に挿入した際に該ブロック２１の上面とダイ１２の上面が一致するように、その大きさが設定されている。従って、ブロック２１をダイ１２に挿入した際に、ブロック２１の上面Ｌ１とダイ１２の上面Ｌ２が同一の高さとなる。

ステップＳ１２において、制御部１７は、上部テーブル１３を下降させ、更に、ステップＳ１３において、上部テーブル１３に設けられているパンチ１４がブロック２１と接触して所定の圧力に達したか否かを判定する。

パンチ１４がブロック２１と接触した場合には、ステップＳ１４において、制御部１７は、位置センサ１８で検出されるパンチ１４の高さ、及び圧力センサ１９で検出されるパンチ１４の圧力を検出し、これらの検出結果を図示省略のメモリ等に記憶する。

ステップＳ１５において、制御部１７は、上部テーブル１３を上昇させる。その後、ステップＳ１６において、ブロック２１を取り除き、ステップＳ１７において、ダイ１２の上にワークＷを載置する。

ステップＳ１８において、制御部１７は、上部テーブル１３を下降させ、更に、ステップＳ１９において、パンチ１４がワークＷと接触して所定の圧力に達したか否かを判定する（図３（ｂ）参照）。

パンチ１４がワークＷに接触した場合には、ステップＳ２０において、制御部１７は、位置センサ１８で検出されるパンチ１４の高さＬ３、及び圧力センサ１９で検出されるパンチ１４の圧力を検出し、これらの検出結果をメモリ等に記憶する。

ステップＳ２１において、制御部１７は、上部テーブル１３を上昇させる。その後、ステップＳ２２において、制御部１７は、ブロック２１を載置したときの位置センサ１８による検出データと、ワークＷを載置したときの位置センサ１８による検出データに基づいて、ワークＷの板厚を算出する。即ち、ブロック２１の上面Ｌ１はダイ１２の上面Ｌ２と高さが一致しているので、ワークＷの上面の高さ（図３（ｂ）のＬ３）から、ブロック２１の上面の高さ（図３（ａ）のＬ１）を減算することにより、ワークＷの厚さｔ１を求めることができる。

その後、ステップＳ２３において、制御部１７は、ステップＳ２２の処理で求めたワークＷの板厚情報を曲げ計算に取り込む。即ち、ワークＷの板厚に基づいて、実際にワークＷを折り曲げ加工する際の、圧力を微調整してワークＷの加工精度が向上するように制御することができる。

このようにして、本発明の第１実施形態に係る板厚測定装置では、ダイ１２の内部にブロック２１を挿入し、この状態でブロック２１の上面にパンチ１４を接触させてブロック２１の上面の高さＬ１を求め、その後、ダイ１２の上にワークＷを載置した状態で該ワークＷの上面にパンチ１４を接触させてワークＷの上面高さＬ３を求める。そして、ワークＷの上面の高さＬ３からブロック２１の上面の高さＬ１を減算することにより、ワークＷの板厚を測定している。

この際、ブロック２１として、精度が高く設計されたものを用いることができ、ブロック２１の表面に摩耗や研磨が生じた場合でも、これを新たなものに取り替えることができるので、従来と比較して板厚の測定精度を向上させることができる。その結果、折り曲げ加工をより高精度に実施することが可能となる。

また、第１実施形態では、パンチ１４がブロック２１の上面に接触したときの圧力と、パンチ１４がワークＷの上面に接触したときの圧力が同一となるように制御して、ワークＷの板厚を測定しているので、板厚の測定精度をより一層向上させることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る板厚測定装置の構成は、前述した第１実施形態で示した図１と同様であるので、構成説明を省略する。

次に、第２実施形態に係る板厚測定装置の処置手順を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

初めに、ステップＳ３１において、ダイ１２の上に基準板材３１を載置する。基準板材３１は、図５（ａ）に示すように所定の厚さｔ０を有しており、その上面がダイ１２の上面から所定の高さとなるように設定されている。従って、基準板材３１をダイ１２の上面に載置した際に、基準板材３１の上面Ｌ１１は、ダイ１２の上面から一定の高さｔ０となる。

ステップＳ３２において、制御部１７は、上部テーブル１３を下降させ、更に、ステップＳ３３において、上部テーブル１３に設けられているパンチ１４が基準板材３１と接触して所定の圧力に達したか否かを判定する。

パンチ１４が基準板材３１と接触した場合には、ステップＳ３４において、制御部１７は、位置センサ１８で検出されるパンチ１４の高さ、及び圧力センサ１９で検出されるパンチ１４の圧力を検出し、これらの検出結果を図示省略のメモリ等に記憶する。

ステップＳ３５において、制御部１７は、上部テーブル１３を上昇させる。その後、ステップＳ３６において、基準板材３１を取り除き、ステップＳ３７において、ダイ１２の上にワークＷを載置する。

ステップＳ３８において、制御部１７は、上部テーブル１３を下降させ、更に、ステップＳ３９において、パンチ１４がワークＷと接触して所定の圧力に達したか否かを判定する（図５（ｂ）参照）。

パンチ１４がワークＷに接触した場合には、ステップＳ４０において、制御部１７は、位置センサ１８で検出されるパンチ１４の高さ、及び圧力センサ１９で検出されるパンチ１４の圧力を検出し、これらの検出結果をメモリ等に記憶する。

ステップＳ４１において、制御部１７は、上部テーブル１３を上昇させる。その後、ステップＳ４２において、制御部１７は、基準板材３１を載置したときの位置センサ１８による検出データと、ワークＷを載置したときの位置センサ１８による検出データに基づいて、ワークＷの板厚を算出する。即ち、図５（ａ）に示す基準板材３１の上面Ｌ１１はダイ１２の上面から所定の距離（ｔ０）にあるので、ワークＷの上面の高さＬ１２と基準板材３１の高さを比較することにより、ワークＷの厚さｔ１（図５（ｂ）参照）を求めることができる。

その後、ステップＳ４３において、制御部１７は、ステップＳ４２の処理で求めたワークＷの板厚情報を曲げ計算に取り込む。即ち、ワークＷの板厚に基づいて、実際にワークＷを折り曲げ加工する際の、圧力を微調整してワークＷの加工精度が向上するように制御することができる。

このようにして、本発明の第２実施形態に係る板厚測定装置では、ダイ１２の上面に基準板材３１を載置し、この状態で基準板材３１の上面にパンチ１４を接触させて基準板材３１の上面の高さＬ１１を求め、その後、ダイ１２の上にワークＷを載置した状態で該ワークＷの上面にパンチ１４を接触させてワークＷの上面高さＬ１２を求める。そして、ワークＷの上面の高さＬ１２と基準板材３１の上面の高さＬ１１、及び基準板材３１の板厚ｔ０に基づいて、ワークＷの板厚ｔ１を測定している。

この際、基準板材３１として、精度が高く設計されたものを用いることができ、基準板材３１の表面に摩耗や研磨が生じた場合でも、これを新たなものに取り替えることができるので、従来と比較して板厚の測定精度を向上させることができる。その結果、折り曲げ加工をより高精度に実施することが可能となる。

以上、本発明の板厚測定装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

本発明は、折り曲げ加工の対象となるワークの板厚を高精度に測定することに利用することができる。

１１下部テーブル
１２ダイ
１３上部テーブル
１４パンチ
１５シリンダ
１６アクチュエータ
１７制御部
１８位置センサ
１９圧力センサ
２１ブロック（ブロック部材、基準位置設定部材）
３１基準板材（基準位置設定部材）

Claims

折り曲げ加工機で折り曲げる対象となるワークの厚さを測定する板厚測定装置において、
前記折り曲げ加工機のダイに設けられ、前記ダイの上面と同一高さ、或いは上面に対して所望の高さとなる基準位置設定部材と、
前記折り曲げ加工機に設けられるパンチを下降させて、該パンチの先端部を前記基準位置設定部材の上面に接触させこの高さを基準位置とし、その後、前記基準位置設定部材を取り除いて前記ダイの上にワークを載置した状態で、前記パンチを再度下降させて、該パンチの先端部を前記ワークの上面に接触させこの高さを測定位置とし、前記基準位置と測定位置の差分に基づいて、前記板材の板厚を測定する測定手段と、
を備えたことを特徴とする折り曲げ加工機における板厚測定装置。
前記基準位置設定部材は、前記ダイの内部に挿入され、その上面がダイの上面と同一高さとなるブロック部材であることを特徴とする請求項１に記載の折り曲げ加工機における板厚測定装置。
前記基準位置設定部材は、前記ダイ上に載置され、その上面がダイの上面から所定の高さとなる基準板材であることを特徴とする請求項１に記載の折り曲げ加工機における板厚測定装置。
前記測定手段は、
前記パンチの先端部が前記基準位置設定部材の上面に接触し、更に、所定圧力が加えられた際にこの高さを基準位置とし、且つ、前記パンチの先端部が前記ワークの上面に接触し、更に、前記所定圧力が加えられた際にこの高さを測定位置とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の折り曲げ加工機における板厚測定装置。