JP3288129B2 - エアベンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置 - Google Patents
エアベンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置Info
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- JP3288129B2 JP3288129B2 JP12174093A JP12174093A JP3288129B2 JP 3288129 B2 JP3288129 B2 JP 3288129B2 JP 12174093 A JP12174093 A JP 12174093A JP 12174093 A JP12174093 A JP 12174093A JP 3288129 B2 JP3288129 B2 JP 3288129B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの目標曲げ角度
よりも十分に鋭角の溝角度を有するエアベンド下型を用
いる曲げ加工機の制御装置に関するものである。
よりも十分に鋭角の溝角度を有するエアベンド下型を用
いる曲げ加工機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上型と下型とによって板状のワークを所
要角度に折曲げる曲げ加工機として、プレスブレーキが
一般に知られている。このプレスブレーキは、油圧シリ
ンダにより上下動されるラムの下端に取り付けられる上
型（パンチ）と、テーブル上に固定される下型（ダイ）
とにより板状のワークを挟圧することによりそのワーク
を所定角度に折曲げ加工するものである。
要角度に折曲げる曲げ加工機として、プレスブレーキが
一般に知られている。このプレスブレーキは、油圧シリ
ンダにより上下動されるラムの下端に取り付けられる上
型（パンチ）と、テーブル上に固定される下型（ダイ）
とにより板状のワークを挟圧することによりそのワーク
を所定角度に折曲げ加工するものである。
【０００３】このようなプレスブレーキに用いられる下
型としては、例えば９０°（直角）曲げを行う場合には
溝角度が８８°〜９０°の下型を用いるというように目
標曲げ角度近傍の溝角度の下型を用いるのが一般的であ
る。この理由は、鋭角Ｖ溝の下型は加工が困難であり
価格が高い、鋭角Ｖ溝は剛性が弱い形状なので型全体
の寸法が大きくなる、といったこともあるが、最大の理
由は、目標曲げ角度近傍の溝角度の方が精度のバラツキ
が小さいということにある。
型としては、例えば９０°（直角）曲げを行う場合には
溝角度が８８°〜９０°の下型を用いるというように目
標曲げ角度近傍の溝角度の下型を用いるのが一般的であ
る。この理由は、鋭角Ｖ溝の下型は加工が困難であり
価格が高い、鋭角Ｖ溝は剛性が弱い形状なので型全体
の寸法が大きくなる、といったこともあるが、最大の理
由は、目標曲げ角度近傍の溝角度の方が精度のバラツキ
が小さいということにある。
【０００４】一方、前述のようなプレスブレーキを用い
て所定の板厚，材質の鋼板を所望角度に折曲げる際に
は、適切な金型を選択した上で、対象材料にて試し曲げ
を行い、曲げ後の製品角度をオペレータが角度計等で計
りながらその製品角度が目標角度になるように上型の押
込み量を設定するようにしていた。また最近では、板
厚，材質等のデータに基づいてＮＣ装置により上型の押
込み量を自動設定するようにしたものも知られている。
て所定の板厚，材質の鋼板を所望角度に折曲げる際に
は、適切な金型を選択した上で、対象材料にて試し曲げ
を行い、曲げ後の製品角度をオペレータが角度計等で計
りながらその製品角度が目標角度になるように上型の押
込み量を設定するようにしていた。また最近では、板
厚，材質等のデータに基づいてＮＣ装置により上型の押
込み量を自動設定するようにしたものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上型の
押込み量の演算を行うに際して、上型の押込み量をオペ
レータが製品角度を計りながら調整するのでは、この調
整動作が非常に煩雑であるとともに、多くの労力を要す
るという問題点がある。また、ＮＣ装置により自動設定
するものでは、精度が悪いために結局オペレータによる
補正が必要になる。さらに、このようして上型の押込み
量を調整したとしても、例えばロット間で板厚を始めと
するワークの特性値がばらつき、これに起因して曲げ角
度が変わってしまうので、オペレータが頻繁に微調整を
行わないと精度の良い曲げ角度を確保することができな
い。
押込み量の演算を行うに際して、上型の押込み量をオペ
レータが製品角度を計りながら調整するのでは、この調
整動作が非常に煩雑であるとともに、多くの労力を要す
るという問題点がある。また、ＮＣ装置により自動設定
するものでは、精度が悪いために結局オペレータによる
補正が必要になる。さらに、このようして上型の押込み
量を調整したとしても、例えばロット間で板厚を始めと
するワークの特性値がばらつき、これに起因して曲げ角
度が変わってしまうので、オペレータが頻繁に微調整を
行わないと精度の良い曲げ角度を確保することができな
い。
【０００６】そこで、曲げ工程中にワーク曲げ角度を検
出して材料のスプリングバック量を演算し、この演算結
果を上型の下死点制御にフィードバックすることが考え
られる。この場合の下死点制御の一例としては、ま
ず、曲げ加工中の曲げ角度−上型ストロークの関係を得
る。目標曲げ角度近傍で一旦除荷を行い、除荷前後の
ワーク角度よりスプリングバック量を計測する。この
スプリングバック量の分だけ目標曲げ角度よりオーバー
ベンドとなる上型の下死点をの曲げ角度−上型ストロ
ーク線図より求め、これを目標下死点とする。といった
フローが考えられる。
出して材料のスプリングバック量を演算し、この演算結
果を上型の下死点制御にフィードバックすることが考え
られる。この場合の下死点制御の一例としては、ま
ず、曲げ加工中の曲げ角度−上型ストロークの関係を得
る。目標曲げ角度近傍で一旦除荷を行い、除荷前後の
ワーク角度よりスプリングバック量を計測する。この
スプリングバック量の分だけ目標曲げ角度よりオーバー
ベンドとなる上型の下死点をの曲げ角度−上型ストロ
ーク線図より求め、これを目標下死点とする。といった
フローが考えられる。
【０００７】ここで、このようなフローに基づいて上型
の下死点制御を行うものでは、目標曲げ角度近傍でスプ
リングバック量は一定である、あるいはスプリングバッ
ク量と曲げ角度との関係は推定した近似式に従い、急激
な挙動を示さない、という条件が前提となるものであ
る。しかし、この下死点制御に際して、前述のような目
標曲げ角度近傍の溝角度を有する下型を用いた場合に
は、曲げ角度が目標曲げ角度近傍に達した時に図８に示
されているようにワークが下型に拘束される（いわゆる
コイニング領域となる）ことに起因してスプリングバッ
ク角度が急激に減少するため前記条件が満たされず、曲
げ過ぎ不良を生じてしまうという問題点がある。なお、
図８の例では、ワーク２１がダイ２２の肩部より内側の
点ｐ，ｑを支点に曲がり始めている。
の下死点制御を行うものでは、目標曲げ角度近傍でスプ
リングバック量は一定である、あるいはスプリングバッ
ク量と曲げ角度との関係は推定した近似式に従い、急激
な挙動を示さない、という条件が前提となるものであ
る。しかし、この下死点制御に際して、前述のような目
標曲げ角度近傍の溝角度を有する下型を用いた場合に
は、曲げ角度が目標曲げ角度近傍に達した時に図８に示
されているようにワークが下型に拘束される（いわゆる
コイニング領域となる）ことに起因してスプリングバッ
ク角度が急激に減少するため前記条件が満たされず、曲
げ過ぎ不良を生じてしまうという問題点がある。なお、
図８の例では、ワーク２１がダイ２２の肩部より内側の
点ｐ，ｑを支点に曲がり始めている。
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、スプリングバック量が急激な挙動を示さな
いエアベンド下型を用_い曲げ工程中の曲げ角度検出結
果に基づいて上型の押込み量を制御することにより材料
に依らない曲げ加工を行うことのできる曲げ加工機の制
御装置を提供することを目的とする。
れたもので、スプリングバック量が急激な挙動を示さな
いエアベンド下型を用_い曲げ工程中の曲げ角度検出結
果に基づいて上型の押込み量を制御することにより材料
に依らない曲げ加工を行うことのできる曲げ加工機の制
御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるエアベンド
下型を用いる曲げ加工機の制御装置は、図１の全体構成
図に示されているように、ワークの目標曲げ角度よりも
十分に鋭角の溝角度を有するエアベンド下型を用いる曲
げ加工機の制御装置であって、 （ａ）前記ワークの曲げ工程中にそのワークに加わる加
圧力を検出する加圧力検出手段、 （ｂ）前記ワークの曲げ工程中のワーク角度を検出する
ワーク角度検出手段、 （ｃ）前記ワークの曲げ工程中の上型もしくは下型の位
置を検出する型位置検出手段、 （ｄ）前記上型もしくは下型を前記ワークの目標曲げ角
度より所定角度手前まで移動させたときの前記ワーク角
度検出手段および前記型位置検出手段により検出される
ワーク角度および型位置の各検出値から、ワーク角度が
前記目標曲げ角度となる型位置を演算する第一演算手
段、 （ｅ）この第一演算手段により演算される型位置まで前
記上型もしくは下型を移動させたときの前記ワーク角度
検出手段により検出されるワーク角度と、この型位置か
ら前記加圧力検出手段により検出される検出値が零にな
る型位置まで前記上型もしくは下型を戻したときの前記
ワーク角度検出手段により検出されるワーク角度との差
分から前記ワークの弾性によるワーク角度の戻り量を演
算するとともに、この戻り量分だけワーク角度が前記目
標曲げ角度よりも鋭角となる型位置を演算する第二演算
手段および （ｆ）前記上型もしくは下型を、前記第一演算手段によ
り演算される型位置まで移動させた後前記加圧力検出手
段により検出される検出値が零になる型位置まで戻し、
さらに前記第二演算手段により演算される型位置まで移
動させる型位置制御手段を備えることを特徴とするもの
である。
下型を用いる曲げ加工機の制御装置は、図１の全体構成
図に示されているように、ワークの目標曲げ角度よりも
十分に鋭角の溝角度を有するエアベンド下型を用いる曲
げ加工機の制御装置であって、 （ａ）前記ワークの曲げ工程中にそのワークに加わる加
圧力を検出する加圧力検出手段、 （ｂ）前記ワークの曲げ工程中のワーク角度を検出する
ワーク角度検出手段、 （ｃ）前記ワークの曲げ工程中の上型もしくは下型の位
置を検出する型位置検出手段、 （ｄ）前記上型もしくは下型を前記ワークの目標曲げ角
度より所定角度手前まで移動させたときの前記ワーク角
度検出手段および前記型位置検出手段により検出される
ワーク角度および型位置の各検出値から、ワーク角度が
前記目標曲げ角度となる型位置を演算する第一演算手
段、 （ｅ）この第一演算手段により演算される型位置まで前
記上型もしくは下型を移動させたときの前記ワーク角度
検出手段により検出されるワーク角度と、この型位置か
ら前記加圧力検出手段により検出される検出値が零にな
る型位置まで前記上型もしくは下型を戻したときの前記
ワーク角度検出手段により検出されるワーク角度との差
分から前記ワークの弾性によるワーク角度の戻り量を演
算するとともに、この戻り量分だけワーク角度が前記目
標曲げ角度よりも鋭角となる型位置を演算する第二演算
手段および （ｆ）前記上型もしくは下型を、前記第一演算手段によ
り演算される型位置まで移動させた後前記加圧力検出手
段により検出される検出値が零になる型位置まで戻し、
さらに前記第二演算手段により演算される型位置まで移
動させる型位置制御手段を備えることを特徴とするもの
である。
【００１０】前記第一演算手段による演算のための前記
ワーク角度および型位置の各検出値のデータサンプリン
グは、前記加圧力検出手段により検出される検出値が立
ち上がった後に行うのが好ましく、また、このデータサ
ンプリングは少なくとも２回行うことで十分な精度を確
保できる。
ワーク角度および型位置の各検出値のデータサンプリン
グは、前記加圧力検出手段により検出される検出値が立
ち上がった後に行うのが好ましく、また、このデータサ
ンプリングは少なくとも２回行うことで十分な精度を確
保できる。
【００１１】
【作用】本発明によるエアベンド下型を用いる曲げ加工
機の制御装置においては、まず、上型もしくは下型をワ
ークの目標曲げ角度より所定角度手前まで移動させたと
きのワーク角度および型位置が所定のサンプリング周期
で検出され、これら検出値から例えばワーク角度と型位
置との関係を示す曲線が近似式で求められ、この近似式
からワーク角度が目標曲げ角度となる型位置が演算され
る。次いで、こうして演算される型位置まで上型もしく
は下型が戻され、この移動位置でワーク角度が検出され
る。次に、加圧力検出手段によりワークに加わる加圧力
を検出しつつ上型もしくは下型が移動され、加圧力の検
出値が零に至った時点で型の移動が停止されてそのとき
のワーク角度が検出される。そして、これら両方のワー
ク角度の検出値の差分からワークの弾性によるワーク角
度の戻り量が演算されるとともに、この戻り量分だけワ
ーク角度が前記目標曲げ角度よりも鋭角となる型位置が
演算され、この演算結果に基づいて上型もしくは下型が
移動されて曲げが行われる。
機の制御装置においては、まず、上型もしくは下型をワ
ークの目標曲げ角度より所定角度手前まで移動させたと
きのワーク角度および型位置が所定のサンプリング周期
で検出され、これら検出値から例えばワーク角度と型位
置との関係を示す曲線が近似式で求められ、この近似式
からワーク角度が目標曲げ角度となる型位置が演算され
る。次いで、こうして演算される型位置まで上型もしく
は下型が戻され、この移動位置でワーク角度が検出され
る。次に、加圧力検出手段によりワークに加わる加圧力
を検出しつつ上型もしくは下型が移動され、加圧力の検
出値が零に至った時点で型の移動が停止されてそのとき
のワーク角度が検出される。そして、これら両方のワー
ク角度の検出値の差分からワークの弾性によるワーク角
度の戻り量が演算されるとともに、この戻り量分だけワ
ーク角度が前記目標曲げ角度よりも鋭角となる型位置が
演算され、この演算結果に基づいて上型もしくは下型が
移動されて曲げが行われる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明によるエアベンド下型を用いる
曲げ加工機の制御装置の具体的実施例について、図面を
参照しつつ説明する。
曲げ加工機の制御装置の具体的実施例について、図面を
参照しつつ説明する。
【００１３】図２には、本発明の一実施例のシステム構
成図が示されている。本実施例のプレスブレーキは、固
定の水平テーブル１と、この水平テーブル１に対して昇
降駆動されるラム２とを備え、水平テーブル１の上面に
はＶ溝３ａを有するダイ（下型）３が載置され、ラム２
の下端にはダイ３に対向してパンチ（上型）４が取り付
けられている。またダイ３およびパンチ４の後方には前
後，上下および左右方向に移動可能とされるバックスト
ップ（図示せず）が設けられている。そして、ダイ３と
パンチ４との間には曲げ加工すべき板状のワーク（被加
工物）５が介在される。
成図が示されている。本実施例のプレスブレーキは、固
定の水平テーブル１と、この水平テーブル１に対して昇
降駆動されるラム２とを備え、水平テーブル１の上面に
はＶ溝３ａを有するダイ（下型）３が載置され、ラム２
の下端にはダイ３に対向してパンチ（上型）４が取り付
けられている。またダイ３およびパンチ４の後方には前
後，上下および左右方向に移動可能とされるバックスト
ップ（図示せず）が設けられている。そして、ダイ３と
パンチ４との間には曲げ加工すべき板状のワーク（被加
工物）５が介在される。
【００１４】前記ラム２はコントロールユニット６から
の出力信号に基づいてラム駆動装置７を介して昇降駆動
される。そのための情報としてコントロールユニット６
には、予め設定される機械情報，ワーク情報，金型情報
等の各種情報のほかに、パンチ４の上下位置を検出する
上型位置検出装置８からの情報，ワーク５の曲げ角度を
検出するワーク角度検出装置９からの情報およびパンチ
４のワーク５に対する加圧力を検出する加圧力検出装置
１０からの情報等が入力される。こうしてワーク５の後
端縁をバックストップに突き当てた状態でラム駆動装置
７を駆動してパンチ４を所定の高さ位置まで下降させる
ことによりワーク５の折曲げ加工がなされる。
の出力信号に基づいてラム駆動装置７を介して昇降駆動
される。そのための情報としてコントロールユニット６
には、予め設定される機械情報，ワーク情報，金型情報
等の各種情報のほかに、パンチ４の上下位置を検出する
上型位置検出装置８からの情報，ワーク５の曲げ角度を
検出するワーク角度検出装置９からの情報およびパンチ
４のワーク５に対する加圧力を検出する加圧力検出装置
１０からの情報等が入力される。こうしてワーク５の後
端縁をバックストップに突き当てた状態でラム駆動装置
７を駆動してパンチ４を所定の高さ位置まで下降させる
ことによりワーク５の折曲げ加工がなされる。
【００１５】ここでダイ３のＶ溝３ａは、図２および図
３に示されているように、底部がアール形状とされると
ともに、溝角度λはワーク５の目標とする曲げ角度（目
標曲げ角度θａ）より１０°程度鋭角に（例えば９０°
曲げ用金型の場合にλ＝８０°に）形成されている。ま
た、Ｖ溝３ａの肩部間の距離ｖはワーク５の板厚ｔの８
〜１２倍に設定される。なお、Ｖ溝３ａの溝深さｃは溝
角度λと板厚ｔとにより幾何学的に決定される。
３に示されているように、底部がアール形状とされると
ともに、溝角度λはワーク５の目標とする曲げ角度（目
標曲げ角度θａ）より１０°程度鋭角に（例えば９０°
曲げ用金型の場合にλ＝８０°に）形成されている。ま
た、Ｖ溝３ａの肩部間の距離ｖはワーク５の板厚ｔの８
〜１２倍に設定される。なお、Ｖ溝３ａの溝深さｃは溝
角度λと板厚ｔとにより幾何学的に決定される。
【００１６】このようなダイ３を用いてワーク５の曲げ
加工を行うと、このワーク５と金型とがダイ３の二つの
肩部ｈ，ｉとパンチ４先端ｊとの計３点で接触すること
となり、曲げ形態をエアベンド領域に保つことが可能と
なる。
加工を行うと、このワーク５と金型とがダイ３の二つの
肩部ｈ，ｉとパンチ４先端ｊとの計３点で接触すること
となり、曲げ形態をエアベンド領域に保つことが可能と
なる。
【００１７】図４に、曲げ角度に対するスプリングバッ
ク量の推移が示されている。図４（ａ）に示されている
ように、曲げ角度８４°〜９６°の範囲において、溝角
度４５°のダイではスプリングバック量がほぼ一定であ
るが、溝角度８８°のダイでは、ダイによるワークの拘
束に起因して曲げ角度が９０°の近傍からスプリングバ
ック量が急激に減少していることがわかる。また、溝角
度が６０°のダイおよび３０°のダイにおいても、図４
（ｂ）（ｃ）から明らかなように、スプリングバック量
の急激な挙動は曲げ角度が溝角度に一致する手前２°〜
３°から起こっている。一方、Ｖ曲げにおけるスプリン
グバック量は、ワークの材質，曲げ角度，型条件によっ
ても異なるが、２°〜５°程度の範囲内にあることか
ら、これら両者を考慮すると、前述のように溝角度λを
ワーク５の目標とする曲げ角度より１０°程度鋭角に形
成することで、曲げ形態をエアベンド領域に保つことが
可能となる。このように曲げ形態をエアベンド領域に保
って曲げ加工を行うと、型によるワークの拘束を回避す
ることができ、スプリングバック量が急激な挙動を示さ
ない領域で曲げを行うことができる。また、本実施例で
はダイ３のＶ溝３ａの底部がアール形状とされているの
で、型高さを大きくすることなくノッチ効果による剛性
の低下や型コストアップを回避することができる。
ク量の推移が示されている。図４（ａ）に示されている
ように、曲げ角度８４°〜９６°の範囲において、溝角
度４５°のダイではスプリングバック量がほぼ一定であ
るが、溝角度８８°のダイでは、ダイによるワークの拘
束に起因して曲げ角度が９０°の近傍からスプリングバ
ック量が急激に減少していることがわかる。また、溝角
度が６０°のダイおよび３０°のダイにおいても、図４
（ｂ）（ｃ）から明らかなように、スプリングバック量
の急激な挙動は曲げ角度が溝角度に一致する手前２°〜
３°から起こっている。一方、Ｖ曲げにおけるスプリン
グバック量は、ワークの材質，曲げ角度，型条件によっ
ても異なるが、２°〜５°程度の範囲内にあることか
ら、これら両者を考慮すると、前述のように溝角度λを
ワーク５の目標とする曲げ角度より１０°程度鋭角に形
成することで、曲げ形態をエアベンド領域に保つことが
可能となる。このように曲げ形態をエアベンド領域に保
って曲げ加工を行うと、型によるワークの拘束を回避す
ることができ、スプリングバック量が急激な挙動を示さ
ない領域で曲げを行うことができる。また、本実施例で
はダイ３のＶ溝３ａの底部がアール形状とされているの
で、型高さを大きくすることなくノッチ効果による剛性
の低下や型コストアップを回避することができる。
【００１８】本実施例においては、前述の構成よりなる
ダイ３（エアベンド下型）が用いられるとともに、次の
ようにしてラム駆動装置７の制御が行われる。まず、パ
ンチ４をワーク５の目標曲げ角度θａ（図３参照）より
所定角度手前まで移動させたときのワーク角度θｎ（ｎ
＝１，２，・・・）とパンチ位置ｄｎ（ｎ＝１，２，・
・・）とをサンプリングし（図５（ａ））、これらサン
プリングデータからθ−ｄ曲線を近似式で求め、この近
似式からワーク角度が目標曲げ角度θａと一致する点で
のパンチ位置ｄａを推定する（図５（ｂ））。次いで、
こうして推定されるパンチ位置ｄａまでパンチ４を下降
させ、この位置でのワーク角度θ'をワーク角度検出装
置９により検出する（図５（ｃ））。次に、ワークに加
わる加圧力を加圧力検出装置１０により連続的に検知し
つつパンチ４を微速にて上昇させ、加圧力の検出結果が
零に至った時点で上昇を停止し、この位置でのワーク角
度θ"をワーク角度検出装置９により検出する（図５
（ｃ））。そして、これら両方のワーク角度θ'，θ"の
差分Δθ＝θ"−θ'からワークの弾性による戻り量（ス
プリングバック量）を求めるとともに、この戻り量（Δ
θ）分だけワーク角度が前記目標曲げ角度θａよりも鋭
角となるパンチ位置を演算し、この演算結果に基づいて
パンチ４を最終位置ｄｂまで下降させて曲げを行う（図
５（ｄ））。
ダイ３（エアベンド下型）が用いられるとともに、次の
ようにしてラム駆動装置７の制御が行われる。まず、パ
ンチ４をワーク５の目標曲げ角度θａ（図３参照）より
所定角度手前まで移動させたときのワーク角度θｎ（ｎ
＝１，２，・・・）とパンチ位置ｄｎ（ｎ＝１，２，・
・・）とをサンプリングし（図５（ａ））、これらサン
プリングデータからθ−ｄ曲線を近似式で求め、この近
似式からワーク角度が目標曲げ角度θａと一致する点で
のパンチ位置ｄａを推定する（図５（ｂ））。次いで、
こうして推定されるパンチ位置ｄａまでパンチ４を下降
させ、この位置でのワーク角度θ'をワーク角度検出装
置９により検出する（図５（ｃ））。次に、ワークに加
わる加圧力を加圧力検出装置１０により連続的に検知し
つつパンチ４を微速にて上昇させ、加圧力の検出結果が
零に至った時点で上昇を停止し、この位置でのワーク角
度θ"をワーク角度検出装置９により検出する（図５
（ｃ））。そして、これら両方のワーク角度θ'，θ"の
差分Δθ＝θ"−θ'からワークの弾性による戻り量（ス
プリングバック量）を求めるとともに、この戻り量（Δ
θ）分だけワーク角度が前記目標曲げ角度θａよりも鋭
角となるパンチ位置を演算し、この演算結果に基づいて
パンチ４を最終位置ｄｂまで下降させて曲げを行う（図
５（ｄ））。
【００１９】次に、前述の制御を図６に示されているフ
ローチャート図を参照しつつ説明する。 Ｓ１：加工を開始する。 Ｓ２：加圧力検出装置１０により加圧力の立ち上がりを
検知し、このときのパンチ位置ｄ０（図５参照）をコン
トロールユニット６内の記憶部に記憶する。 Ｓ３：ワーク５の曲げ工程中においてワーク角度検出装
置９により検出されるワーク角度θｎ（ｎ＝１，２，・
・・）と、上型位置検出装置８により検出されるパンチ
位置ｄｎ（ｎ＝１，２，・・・）とをサンプリングする
（図５（ａ））。 Ｓ４：ワーク５の目標曲げ角度θａの手前までのサンプ
リングデータからθ−ｄ曲線を近似式で求める。 Ｓ５：ワーク角度が目標曲げ角度θａと一致する点での
パンチ位置ｄａを近似曲線から推定する（図５
（ｂ））。なお、この近似式は一次式もしくは下に凸の
二次式とすることができ、二次式にて近似する方が少な
いデータ点でも推定精度はよい。 Ｓ６：ラム駆動装置７を駆動してパンチ４を推定したパ
ンチ位置ｄａまで下降させ、この位置でのワーク角度
θ'をワーク角度検出装置９により検出する（図５
（ｃ））。 Ｓ７：ワーク５に加わる加圧力を加圧力検出装置１０に
より連続的に検知しつつパンチ４を微速にて上昇させ、
加圧力の検出結果が零に至った時点で上昇を停止する。 Ｓ８：パンチ４の上昇停止位置でのワーク角度θ"をワ
ーク角度検出装置９により検出する（図５（ｃ））。 Ｓ９：角度θ'と角度θ"との差Δθ＝θ"−θ'をワーク
の弾性による戻り量（スプリングバック量）とし、前述
のθ−ｄ曲線（推定曲線）から、目標曲げ角度θａより
Δθだけ曲げ過ぎ（鋭角）となるパンチ位置（パンチ４
の最終位置ｄｂ）を演算する（図５（ｄ））。 Ｓ１０：ラム駆動装置７を駆動してステップＳ９にて演
算される位置までパンチ４を下降させる。 Ｓ１１：加工を終了する。
ローチャート図を参照しつつ説明する。 Ｓ１：加工を開始する。 Ｓ２：加圧力検出装置１０により加圧力の立ち上がりを
検知し、このときのパンチ位置ｄ０（図５参照）をコン
トロールユニット６内の記憶部に記憶する。 Ｓ３：ワーク５の曲げ工程中においてワーク角度検出装
置９により検出されるワーク角度θｎ（ｎ＝１，２，・
・・）と、上型位置検出装置８により検出されるパンチ
位置ｄｎ（ｎ＝１，２，・・・）とをサンプリングする
（図５（ａ））。 Ｓ４：ワーク５の目標曲げ角度θａの手前までのサンプ
リングデータからθ−ｄ曲線を近似式で求める。 Ｓ５：ワーク角度が目標曲げ角度θａと一致する点での
パンチ位置ｄａを近似曲線から推定する（図５
（ｂ））。なお、この近似式は一次式もしくは下に凸の
二次式とすることができ、二次式にて近似する方が少な
いデータ点でも推定精度はよい。 Ｓ６：ラム駆動装置７を駆動してパンチ４を推定したパ
ンチ位置ｄａまで下降させ、この位置でのワーク角度
θ'をワーク角度検出装置９により検出する（図５
（ｃ））。 Ｓ７：ワーク５に加わる加圧力を加圧力検出装置１０に
より連続的に検知しつつパンチ４を微速にて上昇させ、
加圧力の検出結果が零に至った時点で上昇を停止する。 Ｓ８：パンチ４の上昇停止位置でのワーク角度θ"をワ
ーク角度検出装置９により検出する（図５（ｃ））。 Ｓ９：角度θ'と角度θ"との差Δθ＝θ"−θ'をワーク
の弾性による戻り量（スプリングバック量）とし、前述
のθ−ｄ曲線（推定曲線）から、目標曲げ角度θａより
Δθだけ曲げ過ぎ（鋭角）となるパンチ位置（パンチ４
の最終位置ｄｂ）を演算する（図５（ｄ））。 Ｓ１０：ラム駆動装置７を駆動してステップＳ９にて演
算される位置までパンチ４を下降させる。 Ｓ１１：加工を終了する。
【００２０】図７は、本実施例のような制御を行った場
合（ａ）と行わなかった場合（ｂ）のそれぞれについて
の曲げ角度の精度をロット毎に実験を行った結果を示し
ている。なお、この実験において、ワークとしては材質
がＳＰＣＣで公称板厚が１．６ｍｍのものを用い、パン
チとしては先端Ｒが０．２ｍｍのグースネック形状のも
のを用いている。また、ダイとしては、（ａ）において
はＶ角度が４５°でＶ幅が２０ｍｍのものを、一方
（ｂ）においてはＶ角度が８８°でＶ幅が２０ｍｍのも
のをそれぞれ用いている。この図から明らかなように、
（ａ）においては製品の曲げ角度のばらつきが最大０．
９°であるのに対して、（ｂ）においては最大３．４°
となっており、本実施例のものの曲げ角度の精度が比較
例のものに比べて格段に優れていることがわかる。
合（ａ）と行わなかった場合（ｂ）のそれぞれについて
の曲げ角度の精度をロット毎に実験を行った結果を示し
ている。なお、この実験において、ワークとしては材質
がＳＰＣＣで公称板厚が１．６ｍｍのものを用い、パン
チとしては先端Ｒが０．２ｍｍのグースネック形状のも
のを用いている。また、ダイとしては、（ａ）において
はＶ角度が４５°でＶ幅が２０ｍｍのものを、一方
（ｂ）においてはＶ角度が８８°でＶ幅が２０ｍｍのも
のをそれぞれ用いている。この図から明らかなように、
（ａ）においては製品の曲げ角度のばらつきが最大０．
９°であるのに対して、（ｂ）においては最大３．４°
となっており、本実施例のものの曲げ角度の精度が比較
例のものに比べて格段に優れていることがわかる。
【００２１】本実施例においては、ワーク角度を連続的
に検出するようにしたものについて説明しているが、検
出に要する時間等からサンプリング回数を多く取れない
場合には、前記ステップＳ３におけるサンプリング回数
を２回とし、これにステップＳ６およびステップＳ８に
おけるサンプリング回数各１回ずつを合わせて最小４回
のサンプリング回数とすることもできる。なお、このよ
うに４回のサンプリング回数であっても十分な精度が確
保できることが確認されている。
に検出するようにしたものについて説明しているが、検
出に要する時間等からサンプリング回数を多く取れない
場合には、前記ステップＳ３におけるサンプリング回数
を２回とし、これにステップＳ６およびステップＳ８に
おけるサンプリング回数各１回ずつを合わせて最小４回
のサンプリング回数とすることもできる。なお、このよ
うに４回のサンプリング回数であっても十分な精度が確
保できることが確認されている。
【００２２】また、本実施例では、上型（パンチ）を駆
動する形態のプレスブレーキに適用したものについて説
明しているが、本発明は、下型（ダイ）を駆動する形態
のプレスブレーキにも適用できるのは言うまでもない。
動する形態のプレスブレーキに適用したものについて説
明しているが、本発明は、下型（ダイ）を駆動する形態
のプレスブレーキにも適用できるのは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明のエアベ
ンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置によれば、曲げ
角度の検出結果に基づく材料に依らない曲げ加工機の制
御を行うことができるので、材料（板厚，材質）、金型
形状、目標角度毎の煩雑な型位置の設定が不要となり、
また、たとえ供給される材料の板厚や種々の材料特性値
がばらついた場合にも、試し曲げを行わずに曲げ角度精
度を確保することができ、曲げ加工の無人化に寄与する
ところが大である。さらに、実部品で問題となる鋼板の
面内異方性による同一部材での曲げ方向による角度差に
も対応することができる。
ンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置によれば、曲げ
角度の検出結果に基づく材料に依らない曲げ加工機の制
御を行うことができるので、材料（板厚，材質）、金型
形状、目標角度毎の煩雑な型位置の設定が不要となり、
また、たとえ供給される材料の板厚や種々の材料特性値
がばらついた場合にも、試し曲げを行わずに曲げ角度精
度を確保することができ、曲げ加工の無人化に寄与する
ところが大である。さらに、実部品で問題となる鋼板の
面内異方性による同一部材での曲げ方向による角度差に
も対応することができる。
【図１】本発明の全体構成図
【図２】本発明の一実施例のシステム構成図
【図３】本発明の一実施例のエアベンド下型による曲げ
加工態様を説明する図
加工態様を説明する図
【図４】種々の溝角度の下型によるスプリングバックの
挙動を示すグラフ図
挙動を示すグラフ図
【図５】本発明の一実施例におけるラム駆動装置の制御
を説明するグラフ図
を説明するグラフ図
【図６】本発明の一実施例におけるラム駆動装置の制御
を実行するためのフローチャート図
を実行するためのフローチャート図
【図７】本発明の一実施例の実験結果を比較例との比較
で示すグラフ図
で示すグラフ図
【図８】従来の曲げ加工態様を説明する図
２ ラム ３ ダイ ３ａ Ｖ溝 ４ パンチ ５ ワーク ６ コントロールユニット ７ ラム駆動装置 ８ 上型位置検出装置 ９ ワーク角度検出装置 １０ 加圧力検出装置 λ 溝角度 θａ 目標曲げ角度 Δθ スプリングバック量
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21D 5/02
Claims (3)
- 【請求項１】 ワークの目標曲げ角度よりも十分に鋭角
の溝角度を有するエアベンド下型を用いる曲げ加工機の
制御装置であって、 （ａ）前記ワークの曲げ工程中にそのワークに加わる加
圧力を検出する加圧力検出手段、 （ｂ）前記ワークの曲げ工程中のワーク角度を検出する
ワーク角度検出手段、 （ｃ）前記ワークの曲げ工程中の上型もしくは下型の位
置を検出する型位置検出手段、 （ｄ）前記上型もしくは下型を前記ワークの目標曲げ角
度より所定角度手前まで移動させたときの前記ワーク角
度検出手段および前記型位置検出手段により検出される
ワーク角度および型位置の各検出値から、ワーク角度が
前記目標曲げ角度となる型位置を演算する第一演算手
段、 （ｅ）この第一演算手段により演算される型位置まで前
記上型もしくは下型を移動させたときの前記ワーク角度
検出手段により検出されるワーク角度と、この型位置か
ら前記加圧力検出手段により検出される検出値が零にな
る型位置まで前記上型もしくは下型を戻したときの前記
ワーク角度検出手段により検出されるワーク角度との差
分から前記ワークの弾性によるワーク角度の戻り量を演
算するとともに、この戻り量分だけワーク角度が前記目
標曲げ角度よりも鋭角となる型位置を演算する第二演算
手段および （ｆ）前記上型もしくは下型を、前記第一演算手段によ
り演算される型位置まで移動させた後前記加圧力検出手
段により検出される検出値が零になる型位置まで戻し、
さらに前記第二演算手段により演算される型位置まで移
動させる型位置制御手段を備えることを特徴とするエア
ベンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置。 - 【請求項２】 前記第一演算手段による演算のための前
記ワーク角度および型位置の各検出値のデータサンプリ
ングは、前記加圧力検出手段により検出される検出値が
立ち上がった後に行われる請求項１に記載のエアベンド
下型を用いる曲げ加工機の制御装置。 - 【請求項３】 前記第一演算手段による演算のための前
記ワーク角度および型位置の各検出値のデータサンプリ
ングが少なくとも２回行われる請求項１または２に記載
のエアベンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12174093A JP3288129B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | エアベンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12174093A JP3288129B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | エアベンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06328136A JPH06328136A (ja) | 1994-11-29 |
| JP3288129B2 true JP3288129B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=14818711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12174093A Expired - Fee Related JP3288129B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | エアベンド下型を用いる曲げ加工機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3288129B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW514569B (en) * | 1997-08-22 | 2002-12-21 | Komatsu Mfg Co Ltd | Bending method and bending apparatus |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP12174093A patent/JP3288129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06328136A (ja) | 1994-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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