JP2869121B2 - 板材曲げ加工機械及び板材曲げ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は板金用曲げプレスの如き板材曲げ機械及び板
材曲げ加工方法に関する。

（従来の技術） 一般に、板材の曲げ加工は、曲げプレス等により行わ
れる。かかる曲げプレスの一例を、図１の斜視図に概略
的に示す。同図に示すように、前記曲げプレスは、１つ
または２つのＣ字状の枠10を備えて成る。この枠10に
は、大略垂直面内に、相互に平行なエプロン部材12及び
14が支承されている。これらのエプロン部材の１つ、例
えば、上方エプロン部材14は、前記枠10に固定された下
方のエプロン部材12に対して接近離反自在に、前記枠10
に支承されている。なお、図１において矢印Ｚは前記上
方エプロン部材14の移動方向を示すものであり、この方
向Ｚは、以下において「作業方向」と称する。

前記上下エプロン部材12及び14は、それぞれ、Ｖ字状
の加工部を備えたダイ16及びパンチ18の如き一対の上下
金型のための金型支持部材を構成する。

前記構成により、ダイ16とパンチ18との間に挿入され
た板材は、ダイ16及びパンチ18が相互に押圧係合された
とき、これらの金型の形状に曲げ加工される。

ところで、従来の曲げプレスでは、前記可動エプロン
部材14の移動、及び、押圧力の印加は、例えば、以下の
態様により行われる。すなわち、曲げ長さが1m程度以下
の小型の曲げ加工機では、曲げ長さ方向における一点に
押圧力が印加される。また、前記長さ以上の曲げ長さの
中型及び大型曲げプレスでは、前記可動エプロン部材14
の両端部に対して、左右対象に押圧力が印加される。

これらの押圧力印加を行う機構としては、種々の機構
が可能であり、例えば、前記押圧力は、流体圧シリンダ
あるいは流体圧モータにより発生される。

一方、高精度曲げプレスでは、厳正な許容誤差範囲内
での曲げ角度を実現するために、ダイとパンチの間隔を
精確に調整制御しなければならず、数値制御駆動モータ
を使用するのが一般である（曲げ角度の許容誤差として
は、例えば、一度の60分の１、すなわち１分の程度が要
求される）。なお、前記数値制御においては、ダイ16と
パンチ18とのあいだの間隔を継続的に検出することが必
要となる。

前記高押圧力を発生することができる小型駆動源とし
て好適な流体圧シリンダあるいは流体圧モータは、前記
のような高精度曲げプレスに対しては適当ではない。す
なわち、一般に流体圧系サーボ機構は正確ではないばか
りでなく、流体圧系の流体温度が周囲温度により変化す
るため、作業日によって、その性能が著しく変化してし
まうのである。さらに、作動中に大量の熱が発生され機
械枠部等に伝達するので、当該枠部に変形が発生し機械
精度を一層低下させる。

これらの理由により、前記高精度曲げプレスでは、一
般に、高精度で一貫して作業を行うことができる電気式
のサーボモータが採用される。前記電気式サーボモータ
は又、きわめて作業効率が良いため、前記流体圧シリン
ダ・流体圧モータに比して大量の熱を発生する恐れもな
い。

前記電気式サーボモータの欠点は、必要駆動力を一定
とした場合に流体圧式駆動手段に比して大型となるとと
もに高価となる点である。さらに前記電気式サーボモー
タにおいては、図１に示す上方エプロン部材14の如き可
動金型支持部材に対して駆動力を伝達するための高価な
機構が必要となる、という欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） すなわち、従来の板材曲げ加工機においては、流体圧
シリンダ・流体圧モータの如き流体圧駆動手段を用いる
と、数値制御による高精度曲げ加工が困難となる一方、
電気式サーボモータを用いると、構成が大型となるとと
もに高価となる、という欠点があったのである。

本発明は、このような従来の技術的な問題に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、高精度
曲げ加工を行なうことが出来且つ小型で安価な板材曲げ
加工機械を提供することである。

この発明の他の目的は、所定曲げ駆動力の曲げ加工を
所定時間で行うに際して、きわめて低出力のサーボモー
タで十分な高精度板材曲げ加工機械を提供することであ
る。

（課題を解決するための手段） 前述のごとき問題に鑑みて、本発明は、フレームと、
このフレームに、相互に接近離反自在に設けられ、その
間に挿入された板材に対して曲げ加工を行うことができ
る上金型および下金型と、前記上金型および／または下
金型を、両金型が比較的大きく離間した相対位置から前
記上金型が板材に当接する直前の相対位置まで迅速に接
近せしめる第１駆動手段と、前記板材の曲げ加工を行う
べく前記上金型または下金型を数値制御のもとで相対的
に接近せしめる第２駆動手段と、曲げ工程の最終段階に
おいてコイニング曲げ加工を行うための第３駆動手段
を、第1,第２の駆動手段と別個に備えて成るものであ
る。

（発明の実施の形態） はじめに本発明が基づく原理を、図２の例示に基づい
て説明する。図２は、板材の曲げ加工における３つの段
階A,B,Cの例を概略的に示すものである。

図２において下金型としてのダイは番号16にて示さ
れ、上金型としてのパンチは番号18にて示され、作動方
向は記号Ｚにて示される。

後に詳述するようにこの発明は、曲げ加工における金
型の移動は、２又は３の移動段階に分割され得る、との
発見に基づいてなされたものである。

図２において下金型16に対する上金型18の接近段階
は、記号Ａにて示される。この接近段階Ａは、任意の曲
げプレスが完全に或いは部分的に開口した状態を始点と
し、この状態においてパンチ18は、ダイ16に載置された
板材Ｗから距離Ｈの高さに位置する。なおこの状態は、
先に曲げ加工した板材を排出するために必要不可欠な状
態である。前記段階Ａは、図２においてＡ段右列の図に
示すように、パンチ18の頂点が板材Ｗに接触する位置で
終了する。

再び図２を参照するに、移動段階Ｂは前記パンチとダ
イとが相互に係合し合い、その間に挾持した板材を実際
曲げ加工する曲げ加工段階に相当する。この曲げ加工段
階においては、前記パンチ18は、前記距離Ｈよりはるか
に短い距離だけダイ16に対して移動する。

移動段階Ｃは、コイニングと称される段階で、高精度
曲げ加工の場合においてのみ行われる。ここにコイニン
グ加工は、以下の意義を有するものである。すなわち、
仮に、前記移動工程Ｂで曲げ加工が終了するとすると、
曲げプレスから板材を取り出した際に、板材が弾性的に
少し再開放してしまうことがあり、実際曲げ角度が曲げ
プレスに予定された曲げ角度に一致しなくなるのであ
る。これに対して、前記段階Ｂの押圧力の５倍若しくは
それ以上の押圧力でコイニング加工を行うと、板材曲げ
部は完全な可塑的状態（いわゆる完全降伏状態）とな
り、前記曲げプレスに予定された曲げ角度と実際曲げ角
度とが等しくなる。このコイニング段階において、パン
チ18とダイ16との相対移動距離Ｌはほとんど零であり、
以下において「仮想移動」と称する。

以下に詳細に説明するように前記移動工程A,B,Cは、
その移動態様が異なるとともに、押圧力及び移動距離が
異なり、相互に明瞭に識別され得るものである。

移動段階Ａ 移動距離Ｈは一般に前記段階Ｂにおける移動距離Ｋの
10倍以上であり、３つの段階中で最大である。

一方、この段階Ａにおける押圧力は、きわめて小さ
く、高々前記可動エプロン部材14とパンチ18の重量程度
である。前記において、可動エプロン部材14及びパンチ
18の重量は、適宜の錘部材により釣り合わせることもで
きる。従ってまた、前記押圧力により曲げプレスの枠10
が変形することはない。

なお前記において、可動エプロン部材14及びパンチ18
の移動はできるだけ迅速に行われるのが望ましく、駆動
力全開／停止制御により駆動されるのが望ましい。

移動段階Ｂ この移動段階Ｂでは、きわめて大きな押圧力が必要と
なる。しかも、曲げ領域において板材は弾性状態から局
所的降伏状態へ変化するので、前記押圧力は、曲げ加工
の進行とともに急速に増大する。しかるのち、押圧力を
一定にしたまま、曲げ角度が増大する。これがいわゆる
エヤベンディング加工である。次いで、前記曲げ領域頂
部の両側における板材が、前記ダイ16及びパンチ18の頂
部両側面と平行になると、前記押圧力が再び急激に増大
する。この状態がいわゆる完全曲げ状態である。この移
動段階Ｂにおける前記可動エプロン部材14及びパンチ18
の全移動距離は、２つの成分Ｋ及びＫ′から成ってい
る。すなわち移動段階Ｂで、前記ダイ16とパンチ18は、
板材Ｗを介して常に相互に接触しており、前記押圧力の
作用により、曲げプレスの枠12等に変形が生ずる。よっ
て、移動段階Ｂにおいて、前記可動側エプロン部材14及
びパンチ18を駆動する駆動機構は、前記ダイ16とパンチ
18との相対距離Ｋに加えて、曲げプレスの枠10等の変形
に相当する距離Ｋ′だけ、前記エプロン部材14、パンチ
18等を移動させなければならない。ここに、前記移動距
離Ｋは一般に、約5mmから20mmの程度の距離であり、弾
性変形距離Ｋ′は前記距離Ｋよりもはるかに小さいもの
である。なお、既に述べたように、この移動段階Ｂにお
ける移動距離Ｋ＋Ｋ′は前記接近段階における移動距離
Ｈよりもはるかに小さいものである。

次に、この移動段階Ｂにおいてはダイ16とパンチ18と
は、相互に正確に相対移動されなければならない。従っ
て、前記ダイ16及びパンチ18は、当該相対移動距離を検
出しつつ、前記枠10の変形による補正を勘案して数値制
御のもとで移動される。よって、曲げ加工後の弾性によ
る初期状態への戻り角度が与えられると、前記数値制御
により、種々の曲げ角度への精確なエアベンディング加
工が可能となる。

移動段階Ｃ この移動段階Ｃにおける押圧力はきわめて大きく、例
えば前記移動段階Ｂにおける押圧力の５倍以上である。
従って、曲げ加工領域を許容限度以上に変形せしめない
ように、板材の大きさ、厚さ、性質に応じて、押圧力の
大きさを適宜に調整しなければならない。

この移動段階Ｃにおいても、前記可動側エプロン部材
14及びパンチ18の移動距離は、２つの成分Ｌ及びＬ′で
表わされる。ここに、移動距離Ｌは前記ダイ16とパンチ
18との間隔を表わし、0.1mmから数mm程度のきわめて小
さい距離である。一方、前記移動距離Ｌ′は、枠の変形
に相当する距離を表わし前記距離Ｌよりもいくらか大き
い。この結果、全移動距離Ｌ＋Ｌ′は、前記移動段階Ｂ
における移動距離Ｋ＋Ｋ′と同程度となる。

この移動段階Ｃにおいてコイニング加工力は、一気に
印加される。従って、移動段階Ｃにおいて移動距離は検
出されない。

以上の発見に基づく本発明の第２の要旨は、前記２つ
の移動段階Ａ及びＢ、あるいは、３つの移動段階A,B,C
を実行するために、相互に異なる２つあるいは３つの駆
動装置あるいはモータ手段を決定する点に存する。

最初に、前記コイニング加工を行わない一般的な曲げ
プレスについて説明する。この場合には、前記接近段階
Ａは、空気圧シリンダの如き、駆動力全開／停止型の高
速・低価格の第１駆動手段により行われる。

移動段階Ｂでは、所定の駆動機構を備えた電気式サー
ボモータにより可動側エプロン部材及びパンチが移動さ
れる。

一つのサーボモータを備えた従来の曲げプレスにおい
ては、サーボモータの最大速度は、前記段階Ａにおける
パンチとダイとの相対接近速度に設定される。そしてこ
の最高速度は、加工時間を著しく長くしないように、前
記移動段階Ｂの速度よりも、例えば、10倍程度速くして
ある。

一方、すでに知られているように前記サーボモータは
一定のトルクを有するので、当該サーボモータにより移
動段階Ｂの曲げ加工を行うと、その回転速度は前記移動
段階Ａにおける回転速度より10倍小さくなり、したがっ
てその駆動力も例えば公称駆動力の10分の１程度にな
る。

さらに、前述の如く２つの移動段階Ａ及びＢを１個の
モータで行う曲げプレスでは、移動段階Ｂにおいては金
型の位置及び速度を正確に制御しなければならないのに
対して、移動段階Ａではそのような高精度の制御は全く
無駄となってしまう。

これに対して、既に述べた本発明では、移動段階Ｂの
曲げ加工を行うサーボモータの最高速度は、移動段階Ｂ
における最高速度にのみ対応しており、例えば、前記移
動段階Ａにおける速度の10分の１程度である。従って、
かかる移動段階Ｂのみのためのサーボモータは移動段階
Ａ及びＢのためのサーボモータに比較して10分の１程度
の公称駆動力を備えていればよい。

次に、前記コイニング段階Ｃをも行う従来の曲げプレ
スを説明する。すでに述べたように、この曲げ段階Ｃに
おいては、前記可動側エプロン部材14及びパンチ18の移
動距離は、前記曲げ段階Ｂにおける移動距離Ｋ＋Ｋ′と
同程度であるが、これらの移動部材に印加される駆動力
は、曲げ段階Ｂにおける駆動力よりも５倍以上大きいも
のでなければならない。このような場合、１個のサーボ
モータで全ての曲げ加工を行う従来の曲げプレスでは、
サーボモータは明らかに、曲げ段階Ｂを実行するのに必
要な駆動力の５倍程度の駆動力を有していなければなら
ない。かかる駆動は、曲げ段階Ｃにおける加工時間が、
曲げ段階Ｂにおける加工時間（数秒程度）に比べて十分
長くてもよいのなら、可能である。しかしながら、前記
コイニング加工は、瞬間的に行われるのが好ましい。更
に、前記曲げ段階Ｃにおいて要求されることは、板材の
可塑性及び機械の弾性に由来する可動側金型の微少移動
を検出することではなく、むしろ加圧時において印加さ
れる加圧力を測定することである。

本発明の実施の形態では、前記移動段階Ａにおける接
近移動を行うために第１駆動手段を用い、前記曲げ段階
Ｂ及びコイニング段階Ｃを実行するために第２駆動手段
を用いることができる。

しかしながら、前記コイニング段階Ｃを行なうため
に、前記第１及び第２駆動手段とは別の第３駆動手段を
使用することが望ましい。

図３から図５を参照するに、本発明の第１実施の形態
である曲げプレスにはＣ字状の枠10が設けてある。この
Ｃ字状枠10は、曲げプレスの大きさに応じて１つまたは
それ以上設けてある。図３から図５では、これらのＣ字
状枠のうちの１つが示してある。２つ以上のＣ字状枠10
を備えている場合には、これらの枠10は、図３から図５
に示したと同様の態様で配置され、後述する複数の駆動
手段は相互に同期して作動するように構成される。

再び図３から図５を参照するに、前記枠10に、ダイ
（下金型）支持部材12及びパンチ（上金型）支持部材14
が支承され、この金型支持部材12,14にそれぞれダイ
（下金型）16及びパンチ（上金型）18が支承されてい
る。これらの上下金型18,16により、板材Ｗが曲げ加工
される（図３）。

図３及び図４において、前記作業方向は再び記号Ｚで
示される。

前記Ｃ字状枠10に、下方アーム22及び上方アーム24が
形成してある。

図５に最もよく示されるように、この上方アーム24
に、第１摺動部材26が支承されている。より詳細には、
前記第１摺動部材26は、前記上方アーム24に設けたガイ
ド部材30及び第１摺動部材側に設けたガイド部材28によ
り、前記作業方向Ｚに沿って摺動自在に前記上方アーム
24支承されている。

この第１摺動部材26は、箱型形状を有しており、その
内部に第２摺動部材が支承されている。より詳細には、
この第２摺動部材32は前記第１摺動部材26に設けたガイ
ド部材36及び第２摺動部材32に設けたガイド部材34によ
り、前記作業方向Ｚに沿って摺動自在に前記第１摺動部
材26に支承されている。

図３から図５に示すように、前記第２摺動部材32に、
前記パンチ18を支承するための金型支承部材14が固定し
てある。

再び図３から図５を参照するに、前記第１摺動部材26
と第２摺動部材32との間に、複動作用の空気圧または流
体圧アクチュエータ38の如き駆動手段が設けられてい
る。より詳細には、前記アクチュエータ38の本体40が、
前記第１摺動部材26に固定され、そのピストンロッド42
が前記作業方向Ｚに平行に延伸してある。

このピストンロッド42の下端部には、フォーク状部材
44が支承され、このフォーク状部材44にスプロケット46
が回転自在に支承してある。また、前記第１摺動部材26
及び第２摺動部材32には、相互に対向し、前記スプロケ
ット46と噛合するラック部材48及び52が設けてある。し
たがって、前記アクチュエータ38を作動することにより
前記第１摺動部材26に対して第２摺動部材32が上下動さ
れる。

前記第１摺動部材26と前記第２摺動部材32とには、当
該摺動部材26、32同士を係脱自在に係合する係合手段が
設けてある。より詳細には、前記第２摺動部材32に、前
記作業方向Ｚに延伸する鋸刃状係合部を有する一対の係
合部材54が固定されている（図４、図５）。一方、前記
第１摺動部材26には水平方向に摺動自在に係合装置本体
56が搭載され、この係合装置本体56に前記係合部材54の
係合部と噛合自在の鋸刃状係合部を備えた係合部材58が
固定されている。前記係合装置本体56は、ロッド部材64
を介して、前記第１摺動部材に設けた流体圧または空気
圧アクチュエータ60のピストン62に結合されている。従
って、前記係合装置本体56は前記流体圧または空気圧ア
クチュエータ60により水平方向に往復動せられる。な
お、前記アクチュエータ60には、前記係合装置本体56を
図４において左方向へ付勢移動するためのスプリング部
材66が設けてある。従って、前記アクチュエータ60に流
体が供給されない場合に、前記係合部材58の係合部が係
合部材54の係合部に係合する。

前記上方アーム24には、前記第１摺動部材26を上下方
向に移動せしめる第２駆動手段が設けてある。既に述べ
たように、この第２駆動手段は、前記移動段階Ｂを実行
する。図３に最もよく示すように、この第２駆動手段
は、駆動ギヤ70を設けた数値制御式電気モータ68を備え
て成る。この駆動ギヤ70は、前記数値制御式電気モータ
68からの駆動力を、歯付きベルト74を介して従動ギヤ72
へ伝達する。

前記従動ギヤ72は、ベアリング部78に回動自在に支承
された雌ねじ部材76に固定してある。なお、前記ベアリ
ング部材78は、前記枠10の上方フレーム24に固定してあ
る。

前記雌ねじ材76には、前記作業方向Ｚと直交する方向
に延伸する水平ロッド部80が結合されている。すなわ
ち、前記水平ロッド部材80はボールねじ82を有して成
り、このボールねじ82が前記雌ねじ部材76に係合する。
前記水平ロッド部材80において前記ボールねじ82と反対
側に角柱部材84が設けてある。この角柱部材84には、周
知のトリッピングブレーキ86が固定してある。このトリ
ッピングブレーキの作用は後に詳述する。

前記角柱部材84の先端部（図３において右方）には、
上下の楔面90,92と協働する一対の楔部材88が取付けて
ある。前記上方楔面92は、前記上方アーム24に設けた横
木部材94に形成した水平面から構成され、前記楔部材88
の対応する水平面と協働する。一方、下方楔面90は、前
記第１摺動部材26の上面に形成され、前記楔部材88の下
面に対応する傾斜を有し、当該楔部材下面と協働する。
なお、図３及び図４に示すように、前記上下楔面90,92
には、摩擦をなくすためのローラが設けてある。

図５を参照するに、前記上方アーム24と第１摺動部材
26とのあいだに、前記第１摺動部材26を上方に付勢する
ための一対のスプリング部材42が設けてある。これらの
スプリング部材42は、前記第１摺動部材26と第２摺動部
材32とが相互に係合されたとき前記可動部分の全重量を
支承するように構成してある。したがって、前記上下楔
面90及び92と楔部材88とが確実に係合される。

前記移動段階Ｂにおける可動側金型18の上下位置を検
出するために、前記第１摺動部材26に、前記作業方向Ｚ
に延伸する光学スケール96が設けてある。一方、前記上
方アーム24には、前記光学スケール96と協働する光学−
電子検出装置（図示せず）が設けてあり、その出力が前
記サーボモータ68に入力してある。これにより、前記可
動型金型18の前記サーボモータ68による駆動系がクロー
ズドループを形成する。

図３を参照するに、前記コイニング段階Ｃを行うため
に前記枠10の下方アーム22にはダイ（下金型）16の駆動
手段が設けられている。

より詳細には、前記下方アーム22に複動作用型空気圧
シリンダ98が固定してある。この空気圧シリンダ98に
は、前記作業方向Ｚに直交する方向に延伸する水平ロッ
ド部材102が設けてある。この水平ロッド部材102の先端
に、前記楔部材88と同様の構成の楔部材104が支承して
ある 一方、前記下方アーム22に、前記作業方向Ｚに移動自
在に、第３摺動部材106が支承されこの第３摺動部材106
に前記ダイ（下金型）16を支承する下金型支持部材12が
形成してある。そして、前記楔部材104が、前記下方ア
ーム22上の固定ブロック部材112に形成した下方楔面108
及び、前記第３摺動部材106に形成した上方楔面110と協
働するようになっている。なお、前記上下楔面108,110
にも、楔面における摩擦を防止するためにローラが設け
てある。

再び図３から図５を参照して本実施の形態の動作を説
明する。

まず、接近段階Ａにおいて、前記第２摺動部材32が前
記第１摺動部材26から解放され、可動側金型支持部材14
が、図４において２点鎖線14aで示す高さ位置まで上昇
する。

上下金型16、18の間に板材Ｗを挿入すると、前記第１
駆動手段における流体圧、または空気圧アクチュエータ
38が起動され、そのピストンロッド42が、図４において
矢印F1の方向に下降される。前記倍率機構46,48,52によ
り、前記第２摺動部材32は、図２における距離Ｈだけ下
降され、前記第１摺動部材26の内部に収納される。なお
前記移動距離Ｈは、前記倍率機構46,48,52により、前記
ピストンロッド42の移動距離の２倍となる。前記可動側
金型支持部材14は、この接近段階Ａの終了時に、図４に
おいて２点鎖線14bで示す高さ位置に位置する。

この状態において、前記係合部材54から解放されてい
た係合部材58を有する係合装置本体56が、前記アクチュ
エータ60内の圧力低下により前進駆動される。そして、
前記係合部材54及び58が係合し合うことにより前記第１
摺動部材26と第２摺動部材32とが相互に固定される。

ここで数値制御のもとに前記曲げ段階Ｂが開始され
る。すなわち、図３に示すように、前記数値制御式電気
サーボモータ68に起動信号が与えられ、あらかじめ設定
されたプログラムに基づいて制御される。この制御行程
において前記可動側金型支持部材14及びパンチ18の下降
位置が前記光学スケール96により検知される。前記電気
サーボモータ68の作動により前記楔部材88が、図３及び
図４において矢印F3の方向に移動され、前記金型支持部
材14及びパンチ18が、図３において矢印F4の方向に移動
され、図2Bにおける距離Ｋ＋Ｋ′の移動が行われる。

前記曲げ段階Ｂが終了すると、次に、図2Cにおけるコ
イニング段階Ｃが行われる。

前記コイニング段階を行うために、前記流体圧アクチ
ュエータ98が起動され、そのピストン100および楔部材1
04が矢印F5の方向に移動される。この楔部材104の移動
により、前記第３摺動部材106及び下方金型支持部材1
2、ダイ16が、矢印F6の方向に微小移動され、図2Cにお
ける距離Ｌ＋Ｌ′の移動が行われる。

なお、前記楔部材104に印加されるコイニング駆動力
は、前記流体圧アクチュエータ98に接続された電気制御
式圧力調整装置114により、流体圧アクチュエータ98内
部の圧力変化を介して検出される。

ところで、前記コイニング加工の間に、前記パンチ18
及び金型支持部材14、第１摺動部材26及び第２摺動部材
32等から成る可動部材が、前記コイニング駆動力により
上方に復帰することがないようにしなければならない。
すなわち、前記雌ねじ部材76及びボールねじ82から構成
される減速機構は一般に可逆的であり前記可動部材が逆
行復帰する恐れがあるのである。この逆行を防止するた
めに、前記水平ロッド部材82には、前記トリッピングブ
レーキ86が設けてある。このトリッピングブレーキ86
は、前記コイニング加工による反力を、前記楔部材88か
ら直接前記枠10の上方アーム24に伝達する。これによ
り、前記コイニング駆動力の大きさに比して小型のねじ
装置76、82に、悪影響が及ぶ恐れがない。

前記実施の形態において、前記サーボモータ68として
は、前記数値制御式電気サーボモータが好適であるが流
体圧式サーボモータも使用し得る。

さらに、前記コイニングのための第３駆動手段は必ず
しも必要ではなく、省略することもできる。前記上方ア
ーム24における前記第１摺動部材及び第２摺動部材から
成る駆動部材の内部に、第３摺動部材を設け、この第３
摺動部材を摺動することにより前記第３駆動手段を構成
することもできる。

図６から図９に基づいて本発明の第２実施の形態を説
明する。

図６、図７を参照するに、この曲げプレスには第１支
持枠としての一対のＣ字状支持枠1100が設けてある。こ
の第１支持枠1100の下方アームには下方エプロン部材11
02が固定され、この下方エプロン部材1102の上端縁にダ
イ1104が固定してある。

前記第１支持枠1100の上方アームには上下動自在に上
方エプロン部材1106が支承され、この上方エプロン部材
1106の下端縁にパンチ1108が固定してある。以下の説明
において、前記上下エプロン部材1102および1106は１枚
の板材から構成されているとして説明するが、これらを
物理的に分割しユニット化することも可能である。

図６、図８に示すように、前記第１支持枠1100の上端
側には、垂直方向へ作動自在の複動作用流体圧または空
気圧アクチュエータ1112が支承されている。このアクチ
ュエータ1112の作動軸1114にはブラケット1116が支承さ
れ、このブラケット1116に前記上方エプロン部材1106が
吊下されている。

前記第１支持枠1100に支承された（図６において左右
の）アクチュエータ1112は相互に同期して作動される。
したがって、前記パンチ1108は前記ダイ1104に対して長
さ方向に渡って同一の態様で接近し且つ曲げ加工後同一
の態様で当初位置に復帰する。

前記パンチ1108がダイ1104に対して所定距離まで接近
すると、前記ブラケット1116が制止部材1118に接触し当
該制止部材の下方た設けたスプリング120の弾性力によ
り下方移動が停止される。なお、前記においてスプリン
グ120は、前記上方エプロン部材1106およびパンチ1108
を含む可動部材の重量を支承すべくあらかじめ付勢され
ている。

再び図６、図７を参照するに、前記曲げプレスには、
前記実際曲げ工程を実行するために３つ以上のＣ字状の
第２支持枠122が設けてある。

より詳細には、各第２支持枠122は、前記下方エプロ
ン部材1102に固定した水平ピン124に静力学的に搭載さ
れている。なお必要に応じて前記第２支持枠122は、前
記水平ピン124を中心として回動自在に前記下方エプロ
ン部材1102に搭載することも出来る。図７に最もよく示
すように、前記第２支持枠の重量は、その後端部に設け
たスプリング126によって支承されている。また前記第
２支持枠122の上方アームは適宜のローラ128を介して前
記上方エプロン部材1106の背面に付勢接触されている。

この第２支持枠122の上方アームに、反力装置130が支
承されている。この反力装置130は、流体圧または空気
圧アクチュエータ138を備えて成る。このアクチュエー
タ138のピストンロッド134の先端部に、反力ロッド136
が設けてある。

尚、後に詳細に説明するように、前記反力ロッド136
に対応して前記上方エプロン部材1106に、サーボモータ
装置140（図７）が支承されている。

図７において、前記ダイ1104に対するパンチ1108の接
近段階終了時の前記サーボモータ装置140の位置は実線
で示され、当初位置への復帰時の前記サーボモータ装置
140の位置は破線で示されている。

より詳細には、前記サーボモータ装置140の上端部に
球状キャップ142が設けてあり、前記サーボモータ装置1
40が前記接近段階の最終位置に達すると、前記サーボモ
ータ装置140および前記上方エプロン部材1106が上方に
戻らないように、前記反力装置130の反力ロッド136が図
７に図示の位置まで前進する。

図９を参照するに、前記サーボモータ装置140は、前
記上方エプロン部材1106の上端縁長手方向の前記第２支
持枠122に相当する位置に設けたブロック144を備えて成
る。このブロック144は、ローラーを備えた上方くさび
面146を有して成る。前記上方エプロン部材1106にはま
た垂直案内部材150が固定して設けられ、この垂直案内
部材150に前記球状キャップ142を形成した可動ブロック
148が垂直方向に上下動自在に支承されている。この可
動ブロック148には、前記水平くさび面146と対抗するロ
ーラー付き傾斜くさび面152が形成してある。

前記上下のくさび面146、152の間に、対応するくさび
部材154が、挿入されるようになっている。このくさび
部材154は、作動軸としてのボールネジ156の先端部に固
定されている。

このボールネジ156と協働する雌ねじ部材158が、前記
上方エプロン部材1106の上端縁に固定した支持ブロック
162に設けた軸受け160に回動自在に支承されている。

前記上方エプロン部材1106には、また、歯付ベルトの
如き伝動装置を介して前記雌ねじ部材158を回動自在の
数値制御電気式サーボモータ164が支承されている。

前記構成において、前記第１駆動装置1112、1114、11
16によるダイ1104に対するパンチ1108の接近行程が終了
すると、前記第２支持枠122に設けた数値制御サーボモ
ータ164が起動され、前記くさび部材154が上下のくさび
面146、152の間に押圧挿入され、曲げ工程が実行され
る。

上下金型の長手方向に沿って配置した複数の数値制御
サーボモータ装置140は、実質的にすべて同一である。

図７を参照するに、前記第２支持枠122には、また、
前記パンチ1108とダイ1104の間隔を検出する間隔検出装
置170および加圧時における第２支持枠122の変形を検出
するための変形検出装置172が設けてある。

より詳細には、前記下方エプロン部材1102に、前記間
隔検出装置170の下方アーム174が固定され、この下方ア
ームに連続する上方アーム176に、適宜の光学スケール1
80と協働する光学検出センサが支承されている。

一方、前記第２支持枠122の下方アームに前記変形検
出装置172の下方アーム180が固定され、この下方アーム
に連続する上方アーム182には前記第２支持枠122の変形
を検出する検出センサが支承されている。したがって、
前記パンチ1108とダイ1104とが係合した状態における原
点位置を決定することができる。これにより、前記第２
支持枠122および下方エプロン部材1102に対するサーボ
制御が可能となる。既に説明したように、本実施の形態
のエプロン部材は連続的な一体部材から構成してあるの
で、前記変形検出装置が必要である。

本発明は、以上の実施の形態に限られるものではな
く、特許請求の範囲の記載から把握される他の態様でも
成し得るものである。

例えば、前記第１、第２実施の形態において上方エプ
ロン部材ではなく、下方エプロン部材を上下動自在に支
持枠に支承し、パンチに対してダイを接近離反させる構
成とすることもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の板材曲げ加工機械によ
れば、上下金型を迅速に相互に接近離反するために第１
駆動手段および第２駆動手段を設け、かつコイニング曲
げ加工を行うための第３駆動手段を別個に設けたので、
小型で安価であるにも拘らず高精度の曲げ加工を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 曲げプレスの一般的な構成を示す説明図。

【図２】 本発明の原理を例示的に示す概略図。

【図３】 本発明の第１実施の形態の断面図。

【図４】 図３の矢印IVで示す部位の一部拡大図。

【図５】 図４のＶ−Ｖ線矢視断面図。

【図６】 本発明の第２実施の形態の平面図。

【図７】 図６におけるVII−VII矢視断面図。

【図８】 図６における矢印VIIIに沿って切断した一部断面図。

【図９】 図７において矢印IXから見た前記第２実施の形態の正面
図。

【符号の説明】

10……枠 16……下金型（ダイ） 18……上金型（パンチ） 38……流体圧または空気圧アクチュエータ 68……数値制御式電気サーボモータ 98……流体圧アクチュエータ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 5/02

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームと、 このフレームに、相互に接近離反自在に設けられ、その
   間に挿入された板材に対して曲げ加工を行うことができ
   る上金型および下金型と、 前記上金型および／または下金型を、両金型が比較的大
   きく離間した相対位置から前記上金型が板材に当接する
   直前の相対位置まで迅速に接近せしめる第１駆動手段
   と、 前記板材の曲げ加工を行うべく前記上金型または下金型
   を数値制御のもとで相対的に接近せしめる第２駆動手段
   と、 曲げ工程の最終段階においてコイニング曲げ加工を行う
   ための第３駆動手段を、第1,第２の駆動手段と別個に備
   えて成る板材曲げ加工機械。
2. 【請求項２】前記第１駆動手段は、前記フレームに上下
   方向に摺動自在に支承された第１摺動部材を備えるとと
   もに、前記上金型または下金型と係脱自在に係合せしめ
   る係合手段（54,58）を備えて成ることを特徴とする請
   求項１に記載の板材曲げ加工機械。
3. 【請求項３】前記第１駆動手段は、前記第１摺動部材に
   支承されていることを特徴とする請求項２に記載の板材
   曲げ加工機械。
4. 【請求項４】前記第１駆動手段は、流体圧シリンダを備
   えて成り、第２駆動手段は、電気式サーボモータを備え
   てなることを特徴とする請求項１に記載の板材曲げ加工
   機械。
5. 【請求項５】前記第２駆動手段は、上下方向に摺動自在
   の第１摺動部材を備えるとともに、前記電気式サーボモ
   ータの回転により前進後退し前記摺動部材を押下駆動す
   ることのできる請求項４に記載の板材曲げ加工機械。
6. 【請求項６】前記第２駆動手段は、前記くさび部材の前
   記後退を阻止するためのブレーキ手段を備えてなること
   を特徴とする請求項５に記載の板材曲げ加工機械。
7. 【請求項７】前記係合手段は、上金型または下金型を支
   承する金型支持部材（14）に設けた第１係合部材（54）
   と、前記第１摺動部材（26）に水平方向に移動自在に設
   けられ、前記第１係合部材と係脱自在の第２係合部材
   （58）とを備えてなることを特徴とする請求項２に記載
   の板材曲げ加工機械。
8. 【請求項８】前記金型支持部材（14）は、前記第１摺動
   部材に摺動自在に支承される第２摺動部材（32）を備え
   て成ることを特徴とする請求項７に記載の板材曲げ加工
   機械。
9. 【請求項９】前記第１駆動手段は、第１摺動部材に固定
   した第１ラック部材と、 この第１ラック部材に対向する態様で第２摺動部材に固
   定した第２ラック部材と、 前記第１摺動部材に固定された流体圧シリンダのピスト
   ンロッドの先端部に回転自在に設けられ、前記第１ラッ
   ク部材・第２ラック部材に噛合するスプロケット部材
   と、 を備えて成ることを特徴とする請求項２に記載の板材曲
   げ加工機械。
10. 【請求項１０】前記第３駆動部材は、前記フレームに、
    上下方向に摺動自在に支承された第２摺動部材（106）
    と、流体圧シリンダと、この流体圧シリンダにおけるピ
    ストンロッドの先端に設けられ、前記第３摺動部材を上
    下動せしめるくさび部材とを備えて成ることを特徴とす
    る請求項１に記載の板材曲げ加工機械。
11. 【請求項１１】前記第２駆動手段は、フレームに対して
    上下方向に摺動自在に設けた第１摺動部材と、この第１
    摺動部材を駆動するくさび部材とを備えて成り、前記第
    １駆動手段は、前記上金型または下金型に固定して設け
    られ、前記第１摺動部材に上下方向に摺動自在に、前記
    第１摺動部材に搭載され、前記第２摺動部材を第１摺動
    部材に対して移動せしめる流体圧シリンダを備えて成
    り、前記第１摺動部材には、第１摺動部材に対して第２
    摺動部材と固定自在の固定手段が設けられていることを
    特徴とする請求項１に記載の板材曲げ加工機械。
12. 【請求項１２】フレームと、 そのフレームに、相互に接近離反自在に設けられその間
    に挿入された板材に対して曲げ加工を行うことができる
    上下金型と、 前記フレームに上下方向に摺動自在に支承された第１摺
    動部材と、この第１摺動部材を上または下方向に移動せ
    しめるためのくさび部材と、 前記第１摺動部材に上下方向に摺動自在に支承されると
    ともに、前記上金型を固定支持する第２摺動部材と、 前記第１摺動部材に支持され前記第２摺動部材を第１摺
    動部材に対して上下動させるための流体圧シリンダと、 前記第１摺動部材に設けられ前記第２摺動部材を第１摺
    動部材に対して固定することができる固定部材と、 を備えて成る板材曲げ加工機械。
13. 【請求項１３】上金型および／または下金型が比較的大
    きく離間した相対位置から比較的接近した相対位置ま
    で、第１駆動手段によって比較的小さな力で迅速に接近
    せしめ、 上下の金型が、板材を介して相互に接触したら、数値制
    御の下で制御される第２駆動手段によって上下の金型を
    さらに接近せしめて正確な角度でのエアベンディングを
    行い、 曲げ先端部の曲げ加工を除いてエアベンディングが終了
    したら、第３駆動手段によって大きな力でのコイニング
    加工を行う、 ことを特徴とする板材曲げ加工方法。