JP3345387B2 - 曲げ加工装置 - Google Patents
曲げ加工装置Info
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Description
の曲げ角度に折り曲げるプレスブレーキのような曲げ加
工装置に関し、特に、この発明は、ワークの板厚にばら
つきがあっても、ワークを所定の曲げ角度に折り曲げる
ことが可能な曲げ加工装置に関する。
ように、下型2上にワークWを載せ、このワークWに上
型1による加圧力を作用させてワークWを下型2のV字
状の溝3内へ押し込むことにより、溝3内への押込量d
に応じた曲げ角度αにワークWを折り曲げる、というも
のである。ワークWの板厚tが常に同じであれば、上型
1の下降終端位置YBを一律に設定しておけば、どのワ
ークWについても同じ曲げ角度αが得られる。ところ
が、ワークWの板厚tにばらつきがある場合、そのばら
つきに応じて、上型1のワークWへの当接位置YAが上
下に変動するため、上型1を同じ下降終端位置YBで停
止させたとき、ワークWの前記溝3内への押込量dに差
異が生じ、ワークWの曲げ角度αは同じにならない。
W2についての曲げ角度を示す。大きな板厚t1のワー
クW1(図中、実線で示す。)は、小さな板厚t2のワ
ークW2(図中、鎖線で示す。)より板厚差(t2−t
1)に相当する分だけ溝3内への押込量が大きくなるた
め、ワークW1はワークW2より深く折り曲げられ、ワ
ークW1の曲げ角度α1はワークW2の曲げ角度α2よ
り小さな値となる。
度の誤差をなくすため、出願人は先般、上型のワークへ
の当接位置がワークの板厚に応じて変化することに着目
し、上型がワークに当接して上型による加圧力が所定の
しきい値にまで増大したとき、その時点での上型の昇降
動作位置を上型のワークとの当接位置として検出し、そ
の検出値に前記押込量を加算することにより上型の下降
終端位置を求める、という方法を提案した(特公平3−
53047号)。
の当接を検知するのに、上型の下降動作時、ワークに対
する加圧力を常時監視することが必要となる。上型の昇
降駆動機構の駆動源として交流サーボモータが用いられ
たプレスブレーキでは、交流サーボモータのトルクをモ
ータ電流により監視することにより、上型のワークへの
当接を容易かつ確実に検出し得る。
昇降駆動機構の駆動源として油圧シリンダのようなシリ
ンダ機構が用いられたプレスブレーキでは、上型のワー
クへの当接を正確に検出するのが困難である。出願人が
先般開発した油圧駆動のプレスブレーキは、上型を昇降
動作させる油圧シリンダと、油圧シリンダに対して作動
油を導出入するための油圧回路と、油圧回路へ作動油を
供給するポンプと、ポンプを駆動するサーボモータとで
上型の昇降駆動機構が構成されており、前記サーボモー
タのトルクをモータ電流により監視することにより、上
型のワークへの当接を検出することが可能である。
が油圧回路を通過するときに流量抵抗が生じ、しかも、
その流量抵抗は作動油の温度変化に伴って変化するた
め、サーボモータのトルクを監視しても、上型のワーク
への当接を正確に検出することが困難である。そこで、
何らかの油圧検出手段で用いて油圧シリンダにおいて直
接油圧を検出する、ということも考えられるが、以下の
理由により、上型のワークへの当接を正確に検出するこ
とは困難である。
る場合、当接時にワークが曲がらないようするために、
ワークに作用させる加圧力は小さいことが必要であり、
その大きさは、機械の最大加圧能力の1%程度が望まし
い。しかしながら、最大加圧能力の1%程度の加圧力と
は、一般に温度ドリフトなどの中に埋もれてしまう程度
の大きさであるから、前記した油圧検出手段によって
は、上型のワークへの当接は正確に検出できない。
として、上型がワークに当接したときに、上型の昇降駆
動機構の駆動源であるモータの回転が機械のバックラッ
シュに吸収されるときに生ずる偏差カウンタの数値の増
大を監視する、という方法も提案されているが(特開平
6−74746号)、油圧駆動のプレスブレーキでは、
機械のバックラッシュに相当するものを持たないため、
この方法を適用することができない。
もので、上型の昇降駆動機構の駆動源としてシリンダ機
構が用いられたものについて、上型のワークへの当接を
正確に検出可能となすことにより、ワークの板厚にばら
つきがあっても、ワークを常に所定の曲げ角度に折り曲
げることが可能な曲げ加工装置を提供することを目的と
する。
降動作により下型上に支持されたワークに上型による加
圧力を作用させてワークを下型の溝内へ押し込むことに
より、押込量に応じた曲げ角度にワークを折り曲げるも
のであって、上型を昇降動作させるシリンダ機構、シリ
ンダ機構に対して作動液を導出入する経路を有する液圧
回路、液圧回路へ作動液を供給するポンプ、およびポン
プを駆動するサーボモータを含む昇降駆動機構と、上型
の昇降動作位置を検出する位置検出手段と、前記液圧回
路における経路の切換と前記サーボモータの回転とを制
御して昇降駆動機構の駆動を制御する駆動制御手段と、
ワークを折り曲げるときの上型の下降終端位置を求める
演算手段とを備えている。前記演算手段は、上型が自重
で下降するように前記駆動制御手段によって昇降駆動機
構の駆動が制御されている状態において、上型の位置指
令値と前記位置検出手段により検出された上型の昇降動
作位置との差が所定のしきい値に達したとき、上型の昇
降動作位置を上型のワークとの当接位置として前記位置
検出手段より取り込み、その当接位置に前記押込量を加
算することにより上型の下降終端位置を求める。
出手段としてリニアセンサが好適であるが、これに限ら
れるものではない。駆動制御手段および演算手段は、例
えばマイクロコンピュ−タをもって構成される。
に当接すると、上型の下降が停止するので、上型の位置
指令値と位置検出手段により検出された上型の昇降動作
位置との差が増大する。この差が所定のしきい値に達し
たとき、その時点における上型の昇降動作位置が上型の
ワークへの当接位置として位置検出手段より演算手段に
取り込まれる。上型のワークへの当接位置はワークの板
厚に応じて変化するもので、演算手段は、上型のワーク
との当接位置にワークの溝内への押込量を加算すること
により、所定の曲げ角度を得るための上型の下降終端位
置を求める。
レーキの外観を示す。このプレスブレーキは、床面上に
設置される機械本体10の一方の側面に電気制御ボック
ス11が設けられている。前記機械本体10は、ベッド
4上に下型2を支持するためのテーブル5が取り付けら
れ、このテーブル5の上方にラム7がガイド8,8に沿
って昇降可能に設けられる。ラム7の下端には、ホルダ
9を介して上型1が取り付けられる。下型2は上面にV
字状の溝を有し、この溝上に支持されたワークに対し、
上型1を降下させて、上型1の加圧力を作用させること
により、ワークを所定の曲げ角度に折り曲げる。ベッド
4の前面下部にはフットスイッチ12が配備される。作
業者はフットスイッチ12を踏み操作して、ラム7を昇
降動作させる。
間には、ラム7の昇降動作位置を検出するための位置検
出器14が設けてある。この実施例では、位置検出器1
4としてリニアセンサが用いてあり、フレーム13の側
にスケール15が、ラム7の側に可動ヘッド16が、そ
れぞれ取り付けられる。可動ヘッド16は、スケール1
5上をラム7と一体に昇降動作し、位置検出信号として
パルス信号を出力する。位置検出信号は、電気制御ボッ
クス11内の制御装置に取り込まれて計数され、その計
数値によりラム7の昇降動作位置が検出される。
を駆動源とする昇降駆動機構20により昇降動作され
る。油圧シリンダ21は、機械本体10のフレーム13
に支持されており、下方へ突出するピストンロッド22
の下端にラム7が支持される。なお、図示例の昇降駆動
機構20は1個の油圧シリンダ21を駆動源とするが、
これに限らず、2個以上の油圧シリンダを駆動源として
もよい。
ように、ピストン23が往復動可能に配備され、ピスト
ン23と一体のピストンロッド22を外部へ突出させて
ラム7を支持させる。油圧シリンダ21の内部は、ピス
トン23より下方の空間を第1のシリンダ室24、ピス
トン23より上方の空間を第2のシリンダ室25とす
る。第1、第2の各シリンダ室24,25には作動油を
導出入するための導出入口26,27が設けられてい
る。
21と、油圧シリンダ21に対して作動油を導出入する
ための油圧回路50と、油圧回路50へ作動油を供給す
るポンプ30と、ポンプ40を駆動する交流サーボモー
タ40とを含む。この昇降駆動機構20の駆動により上
型1が昇降動作し、上型1の下降時、下型2上に支持さ
れたワークに上型1による加圧力が作用してワークを下
型2の溝3内へ押し込む。ワークは、溝3内への押込量
に応じた曲げ角度に折り曲げられる。
作動油を吐出するための吐出経路51Aと、ポンプ30
へ作動油を吸い込むための吸込経路51Bとを有する。
ポンプ30の吸込経路51Bには、タンク58より吸い
上げた作動油を導くための経路52と、油圧シリンダ2
1から導出された作動油を導くための経路53とが繋が
っている。前記経路52にはチェック弁64が介装され
る。
電磁切換弁56を介して油圧シリンダ21の第1のシリ
ンダ室24に連通する第1の経路54と、第2のシリン
ダ室25に連通する第2の経路55とが接続される。第
2の経路55には、パイロット操作チェック弁61を介
してタンク58に繋がる経路が付加される。第1の経路
54にはチェック弁62とシーケンス弁63とが並列に
介装される。
イド56a,56bにより切換動作する。第1の電磁ソ
レノイド56aが付勢されると、ポンプ30より吐出さ
れた作動油はPポートからAポートへ流出して第1の経
路54へ流出する。第2の電磁ソレノイド52bが付勢
されると、ポンプ30より吐出された作動油はPポート
からBポートへ流出して第2の経路55へ流出する。
を導くための経路53には、第2の電磁切換弁57が介
装される。この第2の電磁切換弁57の電磁ソレノイド
57aが付勢されると、油圧シリンダ21の第1のシリ
ンダ室24とポンプ30の吸込口とが連通する。
前の所定の位置まで高速で下降動作させるのに、第1の
電磁切換弁56の電磁ソレノイド56bを付勢しかつ第
2の電磁切換弁57の電磁ソレノイド57aを付勢した
状態でポンプ30を駆動する。これにより油圧シリンダ
21の第1のシリンダ室24より作動油が汲み出され、
経路53を経てポンプ30の吸込口に至る。一方、ポン
プ30の吐出口より吐出された作動油は第2の経路55
を経て油圧シリンダ21の第2のシリンダ室25へ流入
する。この場合、第2のシリンダ室25は第1のシリン
ダ室24より少くともピストンロッド22の断面積分だ
け面積が大きいので、ポンプ30より吐出された作動油
だけでは第2のシリンダ室25を満たすことができず、
これがために第2のシリンダ室25は負圧となり、パイ
ロット操作チェック弁61を介してタンク58より作動
油が吸い込まれる。従って、ポンプ30を高速で回転さ
せることにより、上型1およびラム7が高速で下降す
る。
1の電磁切換弁56の両方の電磁ソレノイド56a,5
6bを消勢しかつ第2の電磁切換弁57の電磁ソレノイ
ド57aを付勢した状態に設定してポンプ30を駆動す
る。これにより油圧シリンダ21の第1のシリンダ室2
4より作動油が汲み出されるが、ポンプ30より吐出さ
れた作動油はタンク58へ戻るため、第2のシリンダ室
25にはパイロット操作チェック弁61を介してタンク
58より作動油が吸い込まれる。その結果、上型1およ
びラム7を下降させるための力は上型1およびラム7の
荷重のみとなり、上型1がワークに当接したとき、ワー
クにラム7および上型1の荷重のみがかかった状態で上
型1およびラム7の下降が停止する。
ノイド56bを付勢しかつ第2の電磁切換弁57の電磁
ソレノイド57aを消勢した状態にしてポンプ30を駆
動する。これによりポンプ30はチェック弁64を通し
てタンク58より作動油を吸い込んで吐出し、吐出され
た作動油は経路55を通って油圧シリンダ21の第2の
シリンダ室25に流入する。その結果、上型1およびラ
ム7は、第2のシリンダ室25への作動油の流入量に応
じて降下し、この降下動作によりワークは曲げ加工され
る。なお、シーケンス弁63はラム7の自重を支持する
のに十分な圧力設定がなされている。
ノイド56aを付勢しかつ第2の電磁切換弁57の電磁
ソレノイド57aを消勢した状態にしてポンプ30を駆
動する。これによりポンプ30はチェック弁64を通し
てタンク58より作動油を吸い込んで吐出し、吐出され
た作動油は経路54を通って油圧シリンダ21の第1の
シリンダ室24に流入する。その結果、上型1およびラ
ム7は、第1のシリンダ室24への作動油の流入量に応
じて上昇動作する。
を制御するための制御装置70の構成が併せて示してあ
る。図示例の制御装置70は、前記電気制御ボックス1
1に組み込まれるもので、マイクロコンピュータをもっ
て構成され、制御および演算の主体であるCPU71
と、プログラムや固定データなどが格納されるROM7
2と、演算結果などのデータの読み書きに用いられるR
AM73とを含む。電気制御ボックス11の外面には、
操作部74やCRT表示部75が設けられており、操作
部74には機械動作やデータ入力に供される各種スイッ
チや各種キーなどが配備される。
出力をサーボアンプ76へ与え、サーボアンプ76をこ
れを増幅して交流サーボモータ40に与える。CPU7
1には、位置検出器14より位置検出信号としてのパル
ス信号が入力され、CPU71は、パルス数を計数して
上型1の昇降動作位置を検出する。また、CPU71
は、前記した第1の電磁切換弁56の電磁ソレノイド5
6a,56bや第2の電磁切換弁57の電磁ソレノイド
57aの駆動を制御するための駆動制御信号を出力す
る。
に、上型1の位置指令値を演算すると同時に、この位置
指令値と上型1の昇降動作位置との差(以下、単に「偏
差」という。)を算出し、前記偏差に応じて交流サーボ
モータ40への出力を演算する。
前記偏差(縦軸)との関係を示す。また、図4は、上型
1と下型2とによるワークWの曲げ加工過程を示す。図
3および図4において、YAは上型1のワークWへの当
接位置を、YBは上型1の下降終端位置を、それぞれ示
しており、上型1がワークWへの当接位置YAに達する
前の段階では偏差は一定値θ0を示すが、上型1がワー
クWに当接したときは、上型1の位置指令値が増すのに
対し、上型1の昇降動作位置が一定となる結果、偏差は
急増する。
所定のしきい値θthに達したとき、CPU71は上型1
がワークWに当接したものと判断し、そのときの上型1
の昇降動作位置を前記上型1のワークWとの当接位置Y
Aとして前記位置検出器14より取り込み、これに所望
の曲げ角度αを得るための上型1の押込み量dを加算し
て、上型1の下降終端位置YBを算出する。
交流サーボモータ40の回転を制御しているが、これに
限らず、位置検出器14により検出される上型1の昇降
動作位置の時間的変化、すなわち上型1の速度に基づい
て交流サーボモータ40の回転を制御するようにしても
よい。
装置70による制御の流れを示す。なお、図中、STは
制御の流れにおける各ステップを示す。同図のST1の
おいて、作業者は操作部74をキー操作して上型1のワ
ークWへの当接を検出するためのしきい値θthと、所望
の曲げ角度αを得るための上型1の押込量dとを初期設
定する。これら入力データはCPU71に取り込まれて
RAM73に格納される。
と、ST2の判定が「YES」となり、ラム7が下降動
作する。このときの上型1の昇降動作位置Yは位置検出
器14によって検出される。
急増して前記しきい値θthに達するため、ST4の判定
が「YES」となり、CPU71は、このときの上型1
の現在移動位置(当接位置YA)に押込量dを加算して
上型1の下降終端位置YBを求め、この値をRAM73
の所定領域に記憶させる(ST5)。上型1の当接位置
YAは、ワークWの板厚が大きければ上方へ、小さけれ
ば下方へ、それぞれ位置ずれするもので、ST5におい
て、上型1の下降終端位置YBはワークWの板厚の大小
に応じて自動調整される。
チ12がオンであれば、ST6が「YES」であり、ラ
ム7はさらに下降動作する(ST7)。これにより上型
1による加圧力がワークWに作用し、ワークWは下型2
の溝3内に押し込まれて曲げられる。
Bに到達したとき、ST8の判定が「YES」となり、
この時点でCPU71はラム7の下降動作を一旦停止さ
せる(ST9)。この段階でワークWは前記押込量dに
応じた曲げ角度αに曲げ加工されている。つぎにCPU
71はラム7を上昇動作させ(ST10)、ラム7が所
定の待機位置に戻ったとき、ラム7の上昇動作を停止さ
せる(ST11,12)。
の駆動源としてシリンダ機構が用いられたものであって
も、上型のワークへの当接を正確に検出でき、ワークの
板厚にばらつきがあっても、ワークを常に所定の曲げ角
度に折り曲げることが可能となる。
観を示す正面図である。
図である。
説明図である。
トである。
明図である。
誤差を示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 上型の昇降動作により下型上に支持され
たワークに上型による加圧力を作用させてワークを下型
の溝内へ押し込むことにより、押込量に応じた曲げ角度
にワークを折り曲げる曲げ加工装置において、上型を昇降動作させるシリンダ機構、シリンダ機構に対
して作動液を導出入する経路を有する液圧回路、液圧回
路へ作動液を供給するポンプ、およびポンプを駆動する
サーボモータを含む昇降駆動機構と、 上型の昇降動作位
置を検出する位置検出手段と、前記液圧回路における経
路の切換と前記サーボモータの回転とを制御して昇降駆
動機構の駆動を制御する駆動制御手段と、ワークを折り
曲げるときの上型の下降終端位置を求める演算手段とを
備え、 前記演算手段は、上型が自重で下降するように前記駆動
制御手段によって昇降駆動機構の駆動が制御されている
状態において、上型の位置指令値と前記位置検出手段に
より検出された上型の昇降動作位置との差が所定のしき
い値に達したとき、上型の昇降動作位置を上型のワーク
との当接位置として前記位置検出手段より取り込み、そ
の当接位置に前記押込量を加算することにより上型の下
降終端位置を求めるようにした曲げ加工装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000062150A JP3345387B2 (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 曲げ加工装置 |
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JP2001252723A JP2001252723A (ja) | 2001-09-18 |
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