JP2997364B2 - Bending method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属製の板材を曲げた
り、絞ったりする曲げ加工方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bending method for bending or squeezing a metal plate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、板材の曲げ加工において、角度測
定センサを金型の外部に設けて曲げ角度を測定し、加工
量を制御するものとして、特開昭５９−１０１２３２号
公報や特開昭６１−２２９４２１号公報に記載の技術が
知られている。すなわち、前者は、曲げ加工中のワーク
の曲げ角度を光電的に検出し、その値に応じてラムを制
御するものであり、また、後者は、パンチ押し込み時の
曲げ角度と圧力の除荷後の曲げ角度を検出し、これらの
結果をもとに所望の曲げ角度を得ようとするものであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in bending a sheet material, an angle measuring sensor is provided outside a mold to measure a bending angle and control a processing amount. The technique described in JP-A-61-229421 is known. That is, the former photoelectrically detects the bending angle of the work being bent and controls the ram in accordance with the value, and the latter detects the bending angle and the pressure at the time of punching in after unloading the pressure. Is detected, and a desired bending angle is to be obtained based on these results.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の曲げ加
工方法では、金型の外部に角度測定器が設けられている
ため、装置全体のレイアウトにかなりの制約を受けた
り、また、Ｖ字曲げ以外、例えば絞り加工には適応する
ことができない等の課題があった。本発明は斯かる課題
を解決するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、板材の曲げ加工において、外部の角度センサを用
いずに曲げ角度を任意に制御することができる曲げ加工
方法を提供することにある。However, in the conventional bending method, since the angle measuring device is provided outside the die, the layout of the entire apparatus is considerably restricted, and the V-shaped bending method is not used. Other than the above, for example, there is a problem that it cannot be applied to drawing. The present invention has been made in order to solve such problems, and an object thereof is to provide a bending method capable of arbitrarily controlling a bending angle without using an external angle sensor in bending a plate material. Is to provide.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、金型を板材に当接させて板材を曲げ加工
する曲げ加工方法において、前記金型の板材との当接部
を凸曲面状に形成し、金型の押し込み移動とともに変化
する前記当接部の金型と板材との当接位置を計測して位
置情報を得て、この位置情報から板材の曲げ角度を得
て、この曲げ角度情報から金型の押し込み量を制御する
ことを特徴とする。また、前記金型に複数個の当接位置
検出センサを配設し、この当接位置検出センサの出力信
号を処理して前記当接部の位置情報を得ることを特徴と
する。更に、曲げ加工中の弾性回復過程において、前記
当接位置検出センサの出力信号の処理後の値の絶対値の
最大値が所定の値より小さくなった時点をもって弾性回
復が完了した時点とし、この時の位置情報から板材の曲
げ角度を得て、弾性回復完了時の曲げ角度とすることを
特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention relates to a bending method for bending a plate material by bringing a mold into contact with the plate material. Is formed in a convex curved shape, and the contact position between the mold and the plate material of the contact portion, which changes with the pushing movement of the mold, is measured to obtain position information, and the bending angle of the plate material is obtained from the position information. The amount of pressing of the mold is controlled based on the bending angle information. Further, a plurality of contact position detection sensors are disposed in the mold, and output signals of the contact position detection sensors are processed to obtain position information of the contact portions. Further, in the elastic recovery process during the bending process, the elastic recovery is completed when the maximum value of the absolute value of the processed value of the output signal of the contact position detection sensor becomes smaller than a predetermined value. It is characterized in that the bending angle of the plate material is obtained from the positional information at the time, and is used as the bending angle at the time of completion of elastic recovery.
【０００５】[0005]
【作用】前記構成により、本発明においては、金型を板
材に当接させて板材を曲げ加工するものであり、前記金
型における板材との当接部を凸曲面状に形成している。
そして、金型の押し込み移動とともに変化する当接位置
を、金型自身に設けた当接位置検出センサにより計測し
て位置情報を得て、この位置情報から板材の曲げ角度を
得て、更に前記曲げ角度情報から金型の押し込み量を制
御するようにしている。According to the present invention, in the present invention, the die is brought into contact with the plate material to bend the plate material, and the contact portion of the die with the plate material is formed in a convex curved shape.
Then, the contact position that changes with the pressing movement of the mold is measured by a contact position detection sensor provided on the mold itself to obtain position information, and from this position information, the bending angle of the plate material is obtained. The pressing amount of the mold is controlled based on the bending angle information.
【０００６】前記の当接位置検出センサとしては、金型
に配設した複数個の圧電素子を用い、この圧電素子から
の出力信号を処理して、当接位置の位置情報を得るもの
であり、また、金型に配設した複数個の反射式ファイバ
センサあるいは渦電流式近接センサを用い、この反射式
ファイバセンサあるいは渦電流式近接センサからの出力
信号を処理して、当接位置の位置情報を得るようにして
いる。As the contact position detecting sensor, a plurality of piezoelectric elements arranged in a mold are used, and an output signal from the piezoelectric element is processed to obtain position information of the contact position. In addition, a plurality of reflective fiber sensors or eddy current proximity sensors provided in a mold are used, and an output signal from the reflective fiber sensor or eddy current proximity sensor is processed to determine the position of the contact position. I try to get information.
【０００７】なお、曲げ加工中の弾性回復（スプリング
バック）過程において、弾性回復が完了した時点の判断
は、当接位置検出センサの出力信号の処理後の値の絶対
値の最大値が所定の値より小さくなった時点をもってす
ることとしており、この時の位置情報から板材の曲げ角
度を得て、弾性回復完了時の曲げ角度とするようにして
いる。[0007] In the elastic recovery (spring back) process during bending, the determination of the completion of the elastic recovery is made by determining the maximum value of the absolute value of the processed value of the output signal of the contact position detection sensor to a predetermined value. At this point, the bending angle of the plate material is obtained from the positional information at this time, and the obtained bending angle is used as the bending angle when the elastic recovery is completed.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例
を説明する。図１（ａ）に、曲げ加工装置の概念図が示
されており、金型の下型であるダイ１０はダイホルダ１
１に載置され、金型の上型であるポンチ１２は凸曲面状
に形成されていてポンチホルダ１３に固定されている。
このポンチホルダ１３は、駆動モータ１５によりガイド
ポスト１４に沿って上下移動可能になっている。また、
板材１６は板材押さえ１７によりダイ１０上に固定さ
れ、ポンチ１２の下降により、該ポンチ１２が板材１６
に当接して曲げ加工が行われる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A shows a conceptual diagram of a bending apparatus, in which a die 10 as a lower die of a die is a die holder 1.
The punch 12, which is placed on the die 1 and is the upper die of the mold, is formed in a convex curved shape and is fixed to the punch holder 13.
The punch holder 13 can be moved up and down along a guide post 14 by a drive motor 15. Also,
The plate 16 is fixed on the die 10 by a plate holder 17, and the punch 12 is lowered by the lowering of the punch 12.
And is subjected to bending.
【０００９】前記ポンチ１２の位置は、ポンチ位置計測
センサ１８により検出され、その検出信号は、ポンチ１
２と板材１６との当接位置を算出する当接位置算出部１
９からの信号と共に、演算部２０に入力され、制御部２
１を介して制御信号が前記の駆動モータ１５に入力され
るようになっている。The position of the punch 12 is detected by a punch position measuring sensor 18 and the detection signal is
Contact position calculation unit 1 for calculating the contact position between plate 2 and plate 16
9 and a signal from the control unit 2
1, a control signal is input to the drive motor 15 described above.
【００１０】そして、この図１（ａ）は、ポンチ１２に
よる板材１６の曲げ加工開始時の状態を示しており、ポ
ンチ１２は板材１６に当接している。この状態から、ポ
ンチ１２が下降すると、図１（ｂ）のように、板材１６
はポンチ１２により所定量折り曲げられる。次に、ポン
チ１２を上昇させて圧力を除荷すると、図１（ｃ）のよ
うに、板材１６はその弾性力で弾性回復（スプリングバ
ック）する。FIG. 1A shows a state in which the punching of the plate 16 by the punch 12 is started, and the punch 12 is in contact with the plate 16. When the punch 12 descends from this state, as shown in FIG.
Is bent by a predetermined amount by the punch 12. Next, when the pressure is released by raising the punch 12, the plate member 16 is elastically recovered (spring back) by its elastic force as shown in FIG.
【００１１】図２は、ポンチ１２が板材１６に当接する
ポンチ１２の当接部の断面形状を半円状とし、ポンチ１
２と板材１６との当接位置から曲げ角度を算出するため
の説明図である。すなわち、ポンチ１２の中心線および
これと直交する方向にｘ，ｙ軸をとり、このとき、ｘ，
ｙ座標の原点を前記当接部の断面半円の中心に設定し、
ポンチ１２と板材１６との当接位置Ｐの座標を（ｘp ，
ｙp ）とする。また、初期状態で板材１６が水平面とな
す角をθo とすると、初期状態から曲げ加工後の板材１
６の曲げ角度θは、 θ＝θo −ｔａｎ-1（ｘp ／ｙp ） となる。FIG. 2 is a cross-sectional view of the abutting portion of the punch 12 where the punch 12 abuts the plate member 16 has a semicircular shape.
FIG. 5 is an explanatory diagram for calculating a bending angle from a contact position between a plate member 2 and a plate member 16. That is, the x and y axes are set in the center line of the punch 12 and in a direction orthogonal to the center line.
setting the origin of the y-coordinate at the center of the semicircular cross section of
The coordinates of the contact position P between the punch 12 and the plate 16 are represented by (x p ,
y p ). Further, when the sheet material 16 in the initial state is a horizontal plane and the angle between theta o, sheet after bending from the initial state 1
The bending angle θ of No. 6 is θ = θ o −tan −1 (x p / y p ).
【００１２】図３（ａ）は、ポンチ１２の先端の当接部
に、当接位置検出センサに相当する反射式ファイバセン
サあるいは渦電流式近接センサ２２を等間隔に設けた場
合の詳細を示すものであり、また、図４は、センサの出
力信号から、ポンチ１２と板材１６との当接位置を算出
する方法を示すものである。すなわち、例えば図３
（ａ）において、ｉ番目とｉ＋１番目の中間点に当接位
置Ｐがある場合、図４で明らかなように、この点Ｐにセ
ンサがあったならば最も高い出力が得られるはずであ
り、その周辺に移行するにしたがい、センサ出力は減少
する。従って、各センサ出力を測定し、その値を図４の
ようにプロットして連続的に結ぶことにより、当接位置
Ｐを算出することができる。FIG. 3A shows details of a case where a reflection type fiber sensor or an eddy current type proximity sensor 22 corresponding to a contact position detecting sensor is provided at regular intervals at a contact portion at the tip of the punch 12. FIG. 4 shows a method of calculating the contact position between the punch 12 and the plate 16 from the output signal of the sensor. That is, for example, FIG.
In (a), when there is a contact position P at the i-th and (i + 1) -th intermediate points, the highest output should be obtained if there is a sensor at this point P, as is clear from FIG. As one moves around, the sensor output decreases. Therefore, the contact position P can be calculated by measuring the output of each sensor and plotting the values as shown in FIG.
【００１３】図３（ｂ）は、ポンチ１２の先端部に、圧
電素子２３から成る当接位置検出センサを設け、更にそ
の表面を弾性体２４で被覆した実施例を示すものであ
る。すなわち、この例では、弾性体２４があるため、各
センサ出力を測定する際、アナログ的に連続したセンサ
出力を得ることができる。FIG. 3B shows an embodiment in which a contact position detecting sensor comprising a piezoelectric element 23 is provided at the tip of the punch 12 and the surface thereof is further covered with an elastic body 24. That is, in this example, since there is the elastic body 24, when measuring each sensor output, a continuous sensor output can be obtained in an analog manner.
【００１４】図５は、本実施例によるフローチャートを
示すものであり、以下、この図に基づき本実施例方法を
説明する。ステップ３０で、板材の目標曲げ角度を入力
すると共に、ステップ３２で板厚等の板材情報を計測す
る。そして、ステップ３４で板材をセットし、ステップ
３６でポンチを下降させる。ステップ３８では、ポンチ
に設けたセンサによりポンチ押し込み量（ポンチが板材
表面に接触してからの変位）と、ポンチと板材との当接
位置を計測し、ステップ４０で、ポンチ下降中の板材の
曲げ角度θを算出する。FIG. 5 is a flowchart according to the present embodiment. Hereinafter, the method of the present embodiment will be described with reference to FIG. In step 30, a target bending angle of the plate material is input, and in step 32, plate material information such as the plate thickness is measured. Then, the plate is set in step 34, and the punch is lowered in step 36. In step 38, the punching amount (displacement after the punch comes in contact with the surface of the plate) and the contact position between the punch and the plate are measured by a sensor provided on the punch. The bending angle θ is calculated.
【００１５】ステップ４２で、解析モデル情報またはデ
ータベース情報から板材のスプリングバック量を予測
し、ステップ４４で、解析モデル情報またはデータベー
ス情報から予測して最終押し込み量（目標のスプリング
バック後の曲げ角度を得るための押し込み量）を算出す
る。そして、ステップ４６で、最終押し込み量までポン
チが下降したか否かを判断する。ここで「Ｎｏ」の場
合、ステップ３６に戻り、「Ｙｅｓ」の場合、ステップ
４８において、前記と同様にポンチ押し込み量と当接位
置を計測し、ステップ５０で、最終押し込み量における
曲げ角度を算出する。In step 42, the springback amount of the plate material is predicted from the analysis model information or the database information. In step 44, the final indentation amount (the target bending angle after the springback is predicted) is predicted from the analysis model information or the database information. Amount to obtain). Then, in a step 46, it is determined whether or not the punch has been lowered to the final pushing amount. If “No” here, the process returns to Step 36. If “Yes”, the punching amount and the contact position are measured in Step 48 in the same manner as described above, and the bending angle at the final pressing amount is calculated in Step 50. I do.
【００１６】次に、ステップ５２でポンチを上昇させ、
ステップ５４で再びポンチ押し込み量と当接位置を計測
する。ステップ５６で、弾性回復（スプリングバック）
が完了したか否かを判断する。その判断方法は、図４に
示す測定出力信号の絶対値あるいは処理曲線の絶対値の
最大値が所定の値より小さくなった時点をもってスプリ
ングバックが完了したと判断する。ここで所定の値は、
板材の種類、板厚及び板幅等に応じて設定する必要があ
る。この判断結果が「ＮＯ」ならステップ５２に戻り、
「ＹＥＳ」ならステップ５８でスプリングバック完了時
のポンチと板材との当接位置を計測し、スプリングバッ
ク後の曲げ角度を、ステップ６０でスプリングバック量
を算出する。ステップ６２で、解析モデル情報またはデ
ータベース情報を修正する。更に、ステップ６４で、次
曲げ加工をするか否かを判断し、「Ｙｅｓ」の場合はス
テップ３０に戻り、「Ｎｏ」の場合は工程を終了する。Next, in step 52, the punch is raised,
In step 54, the punch-in amount and the contact position are measured again. In step 56, elastic recovery (spring back)
It is determined whether or not has been completed. In this determination method, it is determined that the springback is completed when the absolute value of the measurement output signal or the maximum value of the absolute value of the processing curve shown in FIG. 4 becomes smaller than a predetermined value. Here, the predetermined value is
It is necessary to set according to the type, thickness and width of the plate material. If the determination is "NO", the flow returns to step 52.
If "YES", the contact position between the punch and the plate material at the time of completion of springback is measured in step 58, the bending angle after springback is calculated, and the springback amount is calculated in step 60. At step 62, the analysis model information or the database information is modified. Further, in step 64, it is determined whether or not to perform the next bending process. If "Yes", the process returns to step 30, and if "No", the process ends.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、金型を板
材に当接させて板材を曲げ加工する曲げ加工方法におい
て、前記金型の板材との当接部を凸曲面状に形成し、金
型の押し込み移動とともに変化する当接位置を金型自身
に設けたセンサにて計測して位置情報を得て、この位置
情報から板材の曲げ角度を得て、この曲げ角度情報から
金型の押し込み量を制御することにより、外部の角度セ
ンサを必要とせずに曲げ角度を自由に制御することがで
き、装置全体のレイアウトに何らの制約も受けることが
ないという利点を有する。As described above, the present invention relates to a bending method for bending a plate material by bringing the die into contact with the plate material, wherein the contact portion of the die with the plate material is formed in a convex curved shape. The contact position, which changes with the press-in movement of the mold, is measured by a sensor provided in the mold itself to obtain position information, and from this position information, the bending angle of the plate material is obtained. By controlling the amount of pushing, the bending angle can be freely controlled without the need for an external angle sensor, and there is an advantage that the layout of the entire apparatus is not restricted at all.
【図１】曲げ加工装置の概念を示す図であって、（ａ）
は曲げ加工開始時の状態を示す図、（ｂ）は曲げ加工中
の状態を示す図、（ｃ）はスプリングバック完了時の状
態を示す図である。FIG. 1 is a view showing the concept of a bending apparatus, and FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a state at the start of bending, (b) is a diagram showing a state during bending, and (c) is a diagram showing a state at the time of completion of springback.
【図２】ポンチと板材の当接部から曲げ角度を算出する
ための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for calculating a bending angle from a contact portion between a punch and a plate material.
【図３】（ａ）（ｂ）は、夫々ポンチに当接位置の検出
センサを設けた実施例を示す図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an embodiment in which a contact position detection sensor is provided on each of the punches.
【図４】センサの出力信号から当接位置を算出する方法
を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of calculating a contact position from an output signal of a sensor.
【図５】本実施例のフローチャートを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of the present embodiment.
１０・・・ダイ １２・・・ポンチ １５・・・駆動モータ １６・・・板材 １８・・・ポンチ位置計測センサ １９・・・当接位置算出部 ２０・・・演算部 ２１・・・制御部 ２２・・・反射式ファイバセンサ（又は渦電流式近接セ
ンサ） ２３・・・圧電素子 ２４・・・弾性体DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Die 12 ... Punch 15 ... Drive motor 16 ... Plate material 18 ... Punch position measurement sensor 19 ... Contact position calculation part 20 ... Calculation part 21 ... Control part 22: Reflection type fiber sensor (or eddy current type proximity sensor) 23: Piezoelectric element 24: Elastic body
Claims (3)
する曲げ加工方法において、前記金型の板材との当接部
を凸曲面状に形成し、金型の押し込み移動とともに変化
する前記当接部の金型と板材との当接位置を計測して位
置情報を得て、前記位置情報から板材の曲げ角度を得
て、この曲げ角度情報から金型の押し込み量を制御する
ことを特徴とする曲げ加工方法。In a bending method for bending a plate material by bringing the mold into contact with the plate material, a contact portion of the die with the plate material is formed in a convex curved shape, and changes as the die is pushed in. Measuring the contact position between the mold of the contact portion and the plate material to obtain position information, obtaining the bending angle of the plate material from the position information, and controlling the amount of pressing of the mold from the bending angle information. A bending method.
を配設し、この当接位置検出センサの出力信号を処理し
て前記当接部の位置情報を得ることを特徴とする請求項
１記載の曲げ加工方法。2. A method according to claim 1, wherein a plurality of contact position detection sensors are provided in said mold, and an output signal of said contact position detection sensor is processed to obtain position information of said contact portion. Item 4. The bending method according to Item 1.
記当接位置検出センサの出力信号の処理後の値の絶対値
の最大値が所定の値より小さくなった時点をもって弾性
回復が完了した時点とし、この時の位置情報から板材の
曲げ角度を得て、弾性回復完了時の曲げ角度とする請求
項１，２記載の曲げ加工方法。3. A time when elastic recovery is completed when a maximum value of an absolute value of a processed value of an output signal of the contact position detection sensor becomes smaller than a predetermined value in an elastic recovery process during bending. The bending method according to claim 1 or 2, wherein a bending angle of the plate material is obtained from the positional information at this time, and the obtained bending angle is a bending angle at the time of completion of elastic recovery.
Applications Claiming Priority (2)
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