JP3832416B2

JP3832416B2 - 曲げ機能付き板材加工機

Info

Publication number: JP3832416B2
Application number: JP2002306232A
Authority: JP
Inventors: 弘小林
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2022-10-21
Also published as: US20050076696A1; DE10306966B4; DE10306966A1; US6860133B2; US20030154759A1; JP2003311332A; US20040168500A1; US7059164B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチプレス、レーザ加工機、パンチ・レーザ複合機等の板材加工機において、板材片を上下に曲げる加工機能を備えた曲げ機能付き板材加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タレットパンチプレス等のパンチプレスにおいて、孔あけ用の金型に代えて、成形用の金型を搭載し、バーリング加工やルーバ加工等の各種の成形加工を可能としたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−８５８１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパンチプレスにおける成形金型は、定まった形状，寸法の成形加工しか行うことができず、似たような形状であっても、曲げ寸法や曲げ角度の異なった加工を行うことができない。例えば、Ｌ字形に突出するような曲げ片を加工する場合に、そのＬ字形の各辺の長さである曲げ寸法や各辺の曲げ角度の異なる加工を行うことができない。そのため、同様の曲げ片の形状であっても、曲げ寸法や曲げ角度の異なる成形形状毎に、異なる金型を用いる必要がある。したがって、種々の曲げ寸法，曲げ角度の曲げ加工を行う場合に、金型の使用個数が多くなり、タレット等の金型支持手段に対して金型を交換する段取り替えが必要となる。
なお、基端で折曲するだけの単純形状の曲げ片であれば、送り量の調整等によって曲げ寸方や曲げ角度の異なる曲げ加工が行える。しかし、Ｌ字形等の曲げ個所が２段以上となる曲げ片の場合、加工することができない。
【０００５】
この発明の目的は、曲げ部が２段以上となる曲げ片であっても曲げ加工でき、また曲げ方向，曲げ寸法，曲げ角度等の異なる曲げ加工を、同じ金型で行うことができる曲げ機能付き板材加工機を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の曲げ機能付き板材加工機は、板材載置レベルにある板材を互いに挟んで固定する上型および下型と、前記板材載置レベルで板材を所定の板材送り方向に送り、前記板材から突出した板材片を上型または下型の縁部から前記板材送り方向の下流側へ突出させる板材送り機構と、前記上型に昇降自在に設けられて、下降動作により前記板材片の曲げ基端を下方に曲げる上型側曲げ型と、前記下型に昇降自在に設けられ、上昇動作により、突出した前記板材片の曲げ基端を上方に曲げる下型側曲げ型とを備えたものである。
この構成によると、素材となる板材は、上型と下型とで挟んで固定される。この挟み状態で、上型に対して上型側曲げ型を下降させると、上記板材の下型の縁部から突出した板材片が、上型側曲げ型で押されて下側に曲げ加工される。上記挟み状態で、下型に対して下型側曲げ型を上昇させた場合は、板材片は上側に曲げ加工される。このように、上下のいずれの方向にも曲げ加工することができる。上下のいずれか片方に曲げ加工した後、板材の送りを板材送り機構で行って曲げ基端の位置を変え、曲げ方向に上下に変えると、Ｌ字形に屈曲した２段の曲げ加工が行える。曲げ方向を同じとして曲げ基端の位置を変えた曲げ加工を繰り返すと、コ字状に折曲した曲げ加工が行える。また、曲げ基端の位置を変える板材送り量を変えることで、曲げ寸法を変えることができる。上型側曲げ型や下型側曲げ型の昇降量を変えると、曲げ角度を変えることができる。このように、一つの金型で、曲げ部が２段以上となる曲げ片を加工するができ、しかも曲げ寸法や曲げ角度の異なる曲げ加工を行うことができる。なお、上型側曲げ型や下型側曲げ型の昇降量を一定とし、曲げ角度が常に一定になるようにしても良い。
【０００７】
この発明において、前記上型および下型は、互いに共通の竪方向の回転軸心回りに回転自在であり、前記上型側曲げ型および下型側曲げ型は、それぞれ前記上型および下型の一側面に配置され、かつこれら上型および下型に対して互いに板材送り方向の反対側に位置して曲げ加工に使用されるものであり、前記上型および下型の上型側曲げ型および下型側曲げ型が配置されない側の側方に、曲げられた板材片を逃がす曲げ片逃がし空間を有するものとする。
この構成の場合、板材を同じ方向に送り、上型および下型を回転させることで、板材片を上側と下側とに順次曲げ加工することができる。そのため、Ｌ字形の曲げ片など、２段以上の曲げ部を有する曲げ加工や、その各曲げ部の曲げ方向の異なる加工が行える。板材を同じ方向に送ることで、このような２段以上の曲げ加工が行えるため、板材を金型回りに回転させるような複雑な動作が必要でなく、板材送り機構が簡単な構成のもので済む。また、このように上下に順次曲げ加工することで、板材片をダイハイトより上側に上げることができ、曲げ加工後の板材の送りに支障を来さないようにすることもできる。曲げ片逃がし空間があるため、曲げられた板材片が下型や上型に干渉することが回避され、自由度の高い曲げ加工が行える。
このように上型および下型を回転自在とした場合に、前記下型は、上面が板材挟み面となる挟み型部分と、上面が略上記板材載置レベルとなり前記挟み型部分から離れた板材支持台部とを有し、この挟み型部分と板材支持台部との間に、下型側の前記曲げ片逃がし空間を有するものとしても良い。また、この下型側曲げ片逃がし空間は、下型の上記挟み型部分の周囲に環状に形成されたものであって良い。環状であると、下側に曲げた板材片が下型側曲げ片逃がし空間に入ったままで下型の回転が行え、作業効率が良い。
なお、上記上型側曲げ型および下型側曲げ型は、昇降ストロークの下死点または上死点に達しない途中位置で昇降の切換が行える金型昇降駆動手段によって昇降させるようにしても良い。これにより、上記曲げ角度の調整が簡単に行える。上型側曲げ型の上記昇降駆動手段は、パンチ加工用のラムを介して駆動伝達するものであっても良い。
【０００８】
この発明の曲げ機能付き板材加工機において、次の構成の曲げ型を用いても良い。この曲げ型（６３，６４（図１２の実施形態に対応））は、板材の曲げ加工に用いられる曲げ型であって、この曲げ型の全体を揺動自在に支持する揺動支点部を一端に有し、他端に板材に押し当てる曲げ用エッジを有し、かつ上記揺動支点部回りの揺動方向の一側および他側の側面に、この曲げ型の揺動角度を規制する手段に接するガイド突起がそれぞれ形成されたものである。上記揺動支点部は、例えば、貫通孔または凹部からなるものであっても、また軸状の突出部分であっても良い。上記曲げ用エッジは、断面が円弧状等に丸まった形状であってもよい。
この構成の曲げ型によると、揺動支点部を一端に有し、揺動方向の両側の側面にガイド突起が形成されているため、板材に対して揺動支点部で支持して相対的に上下動させるときに、ガイド突起が角度規制用の手段に摺接しながら上下動し、曲げ型が角度規制される。したがって、曲げ角度の異なる加工、特に曲げ角度が鋭角となる曲げ加工が行える。また、板材のスプリングバックを見込んで型離れ後にも直角に維持されるように、加工時には鋭角となる曲げ加工を行うこともできる。また、曲げ型に、角度規制用手段に接する部位としてガイド突起を設けるため、単に平端面の部分を角度規制手段に接触させる部位として用いる場合と異なり、揺動角度を規制する範囲等の設計の自由度が得易く、また金型構成が簡単にできる。
なお、この曲げ型は、この発明の上記曲げ機能付き板材加工機における上記上型側曲げ型と下型側曲げ型とのいずれの曲げ型として使用されるものであっても良い。
【０００９】
この発明の曲げ機能付き板材加工機において、次の構成の挟み型を用いてもよい。この挟み型（２７，２８（図１２の実施形態に対応））は、板材の曲げ加工に用いられて板材を両面から挟む一対の挟み型における片方の挟み型であって、板材に接する挟み面と、この挟み面から離れて設けられて上記挟み面に対して略垂直となるガイド面と、このガイド面と上記挟み面の間に設けられて上記ガイド面よりも凹んだ逃げ面とを有する。上記ガイド面は、板材表面に対する近接離間方向に移動する曲げ型を摺接させて曲げ型の姿勢を規制する面であり、上記逃げ面は上記曲げ型の姿勢を非規制とする面である。
この構成の挟み型によると、単に板材を挟むだけでなく、上記ガイド面によって曲げ型の姿勢を案内することができる。このとき、曲げ型は、上記ガイド面に案内されて板材表面に対して略垂直方向に上下動した後、ガイド面よりも凹む逃げ面の存在によって姿勢の規制を解除される。そのため、挟み型の中心側に傾くような動作が、挟み型に邪魔されることなく可能になり、曲げ角度が鋭角となる曲げ加工や、上記スプリングバックを見込んだ直角の曲げ加工等を行うことができる。また、挟み型に曲げ型を案内するガイド面を設けるため、専用のガイド部材が不要となり、挟み型および曲げ型等を含む金型全体の構成が簡単となる。
この挟み型は、この発明の上記板材曲げ加工用曲げ型と組み合わせて用いられる。その場合、上記曲げ型における片方の側面のガイド突起が、この挟み型のガイド面で案内される。曲げ型における他方の側面のガイド突起は、挟み型とは別のガイド部材で案内される。これら曲げ型、挟み型、およびガイド突起は、１組の組立金型として構成しても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１〜図７と共に説明する。図１はこの実施形態に係る曲げ機能付き板材加工機の概略構成を示す平面図、図２はその側面図である。この板材加工機はパンチプレスであり、フレーム１における上フレーム部１ａおよび下フレーム部１ｂに、タレットからなる上下の金型支持体２，３が、互いに同心の垂直軸心回りに回転自在に支持されている。これら上下の金型支持体２，３には、複数のパンチ金型４およびダイ金型５と、曲げ用の上下の組立金型６，７が円周方向に並べて設置されている。曲げ用の上下の組立金型６，７は、円周方向の１か所のみに設けても、また型幅等が互いに異なる種類のものを複数箇所に設けても良い。各パンチ金型４および曲げ用の上側組立金型６は、パンチ位置Ｐに割り出された状態で、ラム８により昇降駆動される。ラム８は、ガイド部材を介して上フレーム部１ａに昇降自在に支持され、パンチ側金型昇降手段９で昇降駆動される。上下の金型支持体２，３は、フレーム１に設置された共通のモータ（図示せず）により、チェーン等の駆動伝達系を介して互いに同期回転させられる。これらモータおよび駆動伝達系により、希望の金型がパンチ位置Ｐに割り出される。パンチ側金型昇降手段９は、図２に示すように、ラム８を昇降駆動するクランク機構１０と、このクランク機構１０を回転させるモータ等の駆動源１１とからなる。
【００１１】
板材送り機構１２は、テーブル１３上に載せられた板材Ｗの任意箇所をパンチ位置Ｐへ送る手段である。この板材送り機構１２は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ１４に、左右（Ｘ方向）移動するクロススライド１５を設置し、板材Ｗの端部を把持するワークホルダ１６をクロススライド１５に取付けたものとしてある。
図１に示すように、この板材加工機は、タップ装置６９を備えるものとしても良い。タップ装置６９は、例えばパンチ位置Ｐの側方でフレーム１の上フレーム部１ａに設置される。
【００１２】
図３，図４は、上下の金型支持体２，３に取付けられた曲げ用の組立金型６，７の縦断面図を示す。これら上下の組立金型６，７は、板材Ｗを曲げ加工するときに使用される金型である。上側の組立金型６は、上型２１と上型側曲げ型２３と曲げ型駆動部材２５とを有する。下側の組立金型７は、下型２２と下型側曲げ型２４と曲げ型駆動部材２６とを有する。上型２１および下型２２は、板材載置レベルにある板材Ｗを互いに挟んで固定する部材である。上型２１は、下面が板材Ｗの挟み面となる挟み型部分２７ａを有する挟み型２７と、この挟み型２７を下端に固定した概形が円筒状のガイド部材２９とからなる。ガイド部材２９は、上金型支持体２の金型設置孔３０に回転自在に支持されているツールホルダ３２内に昇降自在でかつツールホルダ３２と一体に回転が可能に設置されている。また、ガイド部材２９は、ツールホルダ３２に設けらればね３４で上方に付勢された支持体３５に係合しており、これにより上型２１がツールホルダ３２から脱落しないようにされている。ばね３４は、後に説明する押えばね３９よりもばね定数が小さなものとしてある。
【００１３】
上型側曲げ型２３は、上型２１に昇降自在に設けられて、下降動作により板材Ｗから突出した板材片Ｗａ（図５）の曲げ基端を下方に曲げる部材であって、挟み型２７の一側面に配置される。上側の組立金型６の曲げ型駆動部材２５は、上型側曲げ型２３を下降させる駆動部材であって、挟み型２７の一側面に沿って配置される作用部２５ａとその上方の基体部２５ｂとを有し、基体部２５ｂは上型２１のガイド部材２９内に昇降自在でかつガイド部材２９と一体に回転が可能可能に支持されている。また、曲げ型駆動部材２５の基体部２５ｂはセットボルト３６，３７により上方の支持部材３８に取付けられている。支持部材３８は、パンチ側金型昇降手段９のラム８により昇降駆動される部材であり、そのＴ形の頭部でラム８に係合し、昇降駆動される。支持部材３８は、押えばね３９により上型２１のガイド部材２９に対して上昇付勢されている。ツールホルダ３２は上金型支持体２に設置された回転機構４１で回転駆動される。回転機構４１は、ツールホルダ３２のウォームホイル４３に噛み合うウォーム４５と、このウォーム４５を回転駆動するモータ（図示せず）等で構成される。これにより、回転機構４１の駆動で、上側の組立金型６がツールホルダ３２と一体に回転する。
【００１４】
上側の組立金型６の上型側曲げ型２３は、図５（Ａ）に拡大して示すように、断面が三日月状の部材であって、その凹面側を下向きとした姿勢で曲げ型駆動部材２５の作用部２５ａの下端に揺動自在に配置されている。すなわち、作用部２５ａの下端は上型側曲げ型２３の凸面に倣う円筒面状の凹面２５ａａとされ、この凹面２５ａａに上型側曲げ型２３の凸面が摺接することで、上型側曲げ型２３は揺動自在とされている。上型側曲げ型２３の一端は、挟み型部分２７ａの側方張出部分の上面で受け止められる。上型側曲げ型２３の中間部は、一端を前記作用部２５ａの基端に連結したばね４７により上方に付勢されている。ばね４７は、上型側曲げ型２３から挟み型部分２７ａと反対側の斜め上方に突出したばね受けアーム４７ａを介して上型側曲げ型２３に連結されている。これにより、上型側曲げ型２３が曲げ型駆動部材２５で押し下げられて挟み型２７の挟み型部分２７ａに対して相対的に下降すると、挟み型２７の挟み型部分２７ａで受け止められていない他端側が下降する方向に、上型側曲げ型２３が揺動して板材Ｗの曲げ加工を行う。
【００１５】
図３に示すように、下型２２は、上面が板材Ｗの挟み面となる挟み型部分２８ａを有する挟み型２８と、この挟み型２８を上端に固定した概形が円筒状のガイド部材４９とからなる。ガイド部材４９は、下金型支持体３の金型設置孔３１に回転自在に支持されているツールホルダ３３内に固定されている。
【００１６】
下型側曲げ型２４は、下型２２に昇降自在に設けられて、上昇動作により板材Ｗから突出した板材片Ｗａの曲げ基端を上方に曲げる部材であって、挟み型２８の一側面に配置される。下側の組立金型７の曲げ型駆動部材２６は、下型側曲げ型２４を上昇させる駆動部材であって、挟み型２８の一側面に沿って配置される作用部２６ａとその下方の基体部２６ｂとを有する。基体部２６ｂは、下型２２のガイド部材４９内に昇降自在でかつガイド部材４９と一体に回転が可能とされている。また、曲げ型駆動部材２６の基体部２６ｂの下部にはボール５０が設置され、このボール５０を介して曲げ型駆動部材２６が、下金型支持体３の下方に設置されたダイ側金型昇降手段５１に支持されている。ダイ側金型昇降手段５１は、傾斜面部５２ａを有する進退部材５２と、その進退用の駆動源７８とで構成され、進退部材５２の上面で前記ボール５０が支持される。前記ガイド部材４９に対して、曲げ型駆動部材２６は押えばね４０により下降付勢されている。
【００１７】
下ツールホルダ３３は下金型支持体３に設置された回転機構４２で回転駆動される。回転機構４２は、下ツールホルダ３３のウォームホイル４４に噛み合うウォーム４６と、このウォーム４６を回転駆動するモータ（図示せず）とで構成される。これにより、回転機構４２の駆動で、下側の組立金型７が下ツールホルダ３３と一体に回転する。
【００１８】
下側の組立金型７の下型側曲げ型２４は、図５（Ａ）に拡大して示すように、断面が三日月状の部材であって、その凹面側を上向きとした姿勢で曲げ型駆動部材２６の作用部２６ａの上端に揺動自在に配置されている。すなわち、前記作用部２６ａの上端は下型側曲げ型２４の凸面に倣う円筒状面の凹面２６ａａとされ、この凹面２６ａａに下型側曲げ型２４の凸面が摺接することで下型側曲げ型２４は揺動自在とされている。下型曲げ型２４の一端は挟み型２８の挟み型部分２８ａの側方張出部下面で受け止められ、下型曲げ型２４の中間部は、一端を前記作用部２６ａの基端に連結したばね４８で下方に付勢されている。ばね４８は、下型側曲げ型２４から挟み型部分２８ａと反対側の斜め下方に突出したばね受けアーム４８ａを介して下型側曲げ型２４に連結されている。これにより、下型側曲げ型２４が曲げ型駆動部材２６で押し上げられて挟み型２８の挟み型２８ａに対して相対的に上昇すると、挟み型２８の挟み型部分２８ａで受け止められていない他端側が上昇する方向に下型側曲げ型２４が揺動し、板材Ｗの曲げ加工を行う。
【００１９】
図３に示すように、下型２２のガイド部材４９の上端には、上面が板材載置レベルとなるリング状の板材支持台部４９ａが形成されている。このリング状の板材支持台部４９ａは、下ツールホルダ３３と同心状とされて、挟み型２８の挟み型部分２８ａから外径側に離れた位置に形成されており、挟み型部分２８ａと板材支持台部４９ａとの間には、板材Ｗの曲げ加工における曲げ片を逃がすための曲げ片逃がし空間５４が形成されている。なお、挟み型２７における上型側曲げ型２３の配置されない一側面側にも、板材Ｗの曲げ加工における曲げ片を逃がすための曲げ片逃がし空間５５が形成されている。
【００２０】
上下のツールホルダ３２，３３は、互いに共通の回転軸心Ｏ回りに回転自在とされており、したがって上型２１および下型２２も同じ回転軸心Ｏ回りに回転自在である。挟み型２７および挟み型２８は前記回転軸心Ｏの位置に配置される。挟み型２７の一側面に配置される上型側曲げ型２３に対して、下型側曲げ型２４は、挟み型２８における上型側曲げ型２３と対向する一側面とは反対側の側面に配置される。
【００２１】
図７は、この板材加工機における制御系を示すブロック図である。制御装置７０は、この曲げ機能付き板材加工機の全体を制御する手段であり、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラで構成される。制御装置７０は、加工プログラム７１の各軸の移動指令（図示せず）を演算制御部７２で実行することにより、次の各軸の駆動源７４〜７８の駆動制御を行う。これらの各軸駆動源７４〜７８は、移動量の調整が自在なものであり、それぞれサーボモータからなる。Ｘ軸駆動源７４およびＹ軸駆動源７５は、それぞれ板材送り機構１２における各軸方向（Ｘ方向，Ｙ方向）の送りを行う駆動源である。Ｃ軸の駆動源７６は、上型２１および下型２２を共通の竪方向の回転軸心回りに回転させる駆動源であり、上記回転機構４１，４２（図３）の駆動源である。ラム軸の駆動源７７は、ラム８を昇降させる駆動源であり、上型側曲げ型２３を昇降させるパンチ側金型昇降手段９の駆動源である。下型側曲げ軸の駆動源７８は、下型側曲げ型２４を昇降させる駆動源であり、進退部材５２（図３）を進退させる駆動源である。
制御装置７０によるこれら駆動源７４〜７８の制御は、ポジションコントローラ７３を介して行うようにしても、また直接に行うようにしても良い。ポジションコントローラ７３は、制御装置７０の演算制御部７２から送られた位置指令等で与えられる指令に従い、各軸の駆動源７４〜７８の移動タイミングの調整を行い、これら駆動源７４〜７８へ移動タイミングに応じた駆動指令を生成して送り出す手段である。
制御装置７０は、加工プログラム７１におけるシーケンス制御指令（図示せず）は、演算制御部７２からプログラマブルコントローラ部分（図示せず）に転送して実行させる。
【００２２】
次に、この実施形態の板材加工機により、板材Ｗから突出した板材片Ｗａを、図６（Ｄ）、図１４（Ｂ）に示すように２段階にわたってＬ字形に曲げ加工する場合の動作を図５および図６を参照して説明する。
この曲げ加工においては、金型支持体２，３に設置される上下の組立金型６，７がパンチ位置Ｐに割り出される。図５（Ａ）のように、下側の組立金型７の下型２２は、その挟み型２８における挟み型部分２８ａの上面が板材載置レベルであり、下型側曲げ型２４は板材載置レベルより若干下方の位置に待機している。すなわち、このとき下曲げ型駆動部材２６の下端のボール５０（図３）は進退部材５２の傾斜面部５２ａより下の平坦面に載っていて、下曲げ型駆動部材２６が下降した状態にある。上側の組立金型６の上型２１は、その挟み型２７における挟み型部分２７ａの下面が板材載置レベルより若干上方に退避した位置にある。このとき、上型側曲げ型２３は挟み型２７における挟み型部分２７ａの下面より上方位置に退避している。この状態で、板材送り機構１２（図１）により、板材Ｗの曲げ部がパンチ位置Ｐに送られる。すなわち、板材Ｗの板材片Ｗａが、挟み型２８の挟み型部分２８ａよりも上型側曲げ型２３の配置側に突出するように、板材Ｗが送られる。板材片Ｗａは、この板材片Ｗａの周囲に基端を残して切り込みを入ることにより形成された舌片であり、例えば、この曲げ機能付き板材加工機における他のパンチ金型４およびダイ金型５によって板材Ｗに加工されたものである。
【００２３】
次に、パンチ側金型昇降手段９の下降駆動により、ラム８に係合した支持部材３８と共に上型２１が下降し、図５（Ｂ）のように挟み型２７の挟み型部分２７ａと挟み型２８の挟み型部分２８ａとで板材Ｗが挟まれる。
【００２４】
さらに、パンチ側金型昇降手段９が下降駆動すると、押えばね３９に抗して上曲げ型駆動部材２５が下降し、この上曲げ駆動部材２５の作用部２５ａで上型側曲げ型２３が押し下げられる。これにより、図５（Ｃ）のように上型側曲げ型２３はその一端が下降するように揺動し、板材Ｗの板材片Ｗａが下方へ折り曲げられる。板材片Ｗａは、挟み型２８の挟み型部分２８ａの上面の縁に沿って折り曲げられる。
【００２５】
この後、パンチ側金型昇降手段９の上昇駆動により、ラム８に係合した支持部材３８と共に上型２１が上昇し、図５（Ｄ）のように挟み型２７における挟み型部分２７ａの下面が板材Ｗより若干上方に退避する。
【００２６】
次に、図６（Ａ）のように、板材Ｗの板材片Ｗａ側を上型側曲げ型２３の配置側にさらに所定量だけ板材送り機構１２（図１）で送ってから、上下の組立金型６，７を１８０°だけ回転させる。すなわち、上下のツールホルダ３２，３３をそれぞれ対応する回転機構４１，４２で回転駆動する。これにより、図６（Ｂ）のように、上側の組立金型６では挟み型２７の右側面に上型側曲げ型２３が配置され、下側の組立金型７では挟み型２８の左側面に下型側曲げ型２４が配置される。図４は、上下の組立金型６，７をこのように入れ換えた状態の全体図を示す。
【００２７】
次に、パンチ側金型昇降手段９の下降駆動により、ラム８に係合した支持部材３８と共に上型２１が下降し、図６（Ｃ）のように挟み型２７の挟み型部分２７ａと挟み型２８の挟み型部分２８ａとで板材Ｗが挟まれる。
【００２８】
ついで、ダイ側金型昇降手段５１の上昇駆動、つまり駆動源７７で進退部材５２を進出させることにより、下曲げ型駆動部材２６の下端のボール５０が進退部材５２の傾斜面部５２ａに乗り上げて、押えばね５９に抗して下曲げ型駆動部材２６が上昇する。この下曲げ駆動部材２６の作用部２６ａで下型側曲げ型２４が押し上げられ、図６（Ｄ）のように下型側曲げ型２４はその一端が上昇するように揺動する。これにより、下型側曲げ型２４に対向する側に突出した板材Ｗの板材片Ｗａの曲げ基端が上方へ曲げられる。このようにして、図１４（Ｂ）に示すような、Ｌ字状の曲げ加工、つまり曲げ部が２段となりかつ各曲げ部の曲げ方向の異なる曲げ加工が行える。
【００２９】
このような曲げ加工を行うに際して、板材送りの送り量を調整することで、曲げ加工された板材片Ｗａの各部の曲げ長さＬ１，Ｌ２（図１４（Ｂ））を自由に調整することができ、曲げ長さＬ１，Ｌ２の種々異なる曲げ加工を、一組の金型で行うことができる。また、曲げ加工時における上型側曲げ型２３や下型側曲げ型２４の昇降量を調整することにより、板材片Ｗａの各曲げ部の曲げ角度θ１，θ２を自由に変えることができる。なお、曲げ角度を変更自在とするには、パンチ側金型昇降手段９やダイ側金型昇降手段５１を昇降量調整可能なものとすること等が必要であり、例えばサーボモータを駆動源とした機構とする。曲げ角度が一定で良い場合は、パンチ側金型昇降手段９およびダイ側金型昇降５１を昇降量一定のものとして構成の簡易化を図っても良い。
【００３０】
また、この曲げ機能付き板材加工機は、図１４（Ａ）に示すような単に一方に折り曲げる曲げ加工は勿論、同図（Ｃ）に示すようなコ字状の曲げ加工や、同図（Ｄ）のような折り重ね状態の曲げ加工も行える。折り重ね状態の曲げ加工は、上型側曲げ型２３や下型側曲げ型２４で鋭角となるように折り曲げた後に、上型２１と下型２２とで板材片Ｗａを挟み込むことで成形される。このように、多彩な加工を１組の金型で行うことができる。
図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、板材片Ｗａにタップ孔Ｈを加工する場合は、板材片Ｗａの曲げ加工よりも前に形成する。例えば、図１の金型支持体２，３に設置された孔あけ用のパンチ金型４およびダイ金型５により下孔を開けた後に、タップ装置６９でタップ加工を行うことによりタップ孔Ｈを形成する。タッフ加工は、曲げ加工前の板材片Ｗａの形成よりも前に行っても、後に行っても良い。
【００３１】
なお、上記実施形態において、図８に示すように、挟み型２８の下型側曲げ型２４と対向する側面と反対側の側面を、下側に至るに従って後退する傾斜面としても良い。これにより、同図に示すように、板材片Ｗａを鋭角に曲げることができる。また、同図に示すように、上型側本体２７の上型側曲げ型２３と対向する側面と反対側の側面を、上側に至るに従って後退する傾斜面としても良い。これにより、上曲げする場合に、板材片Ｗａを鋭角に曲げることができる。
【００３２】
図９〜図１３は他の実施形態を示す。この実施形態は、請求項４，５の曲げ型および挟み型を用いたものであり、第１の実施形態において、断面三日月状の上下の曲げ型２３，２４に代えて、支軸６１，６２で揺動自在に支持した爪片状の曲げ型６３，６４を用いている。この実施形態の曲げ機能付き板材加工機は、第１の実施形態とは、曲げ型６３，６４と挟み型２７，２８の構成が異なっているが、その他の構成は、特に説明する事項を除いて第１の実施と同じである。曲げ型６３，６４や挟み型２７，２８を支持または駆動する手段であるパンチ側金型昇降手段９（図２）、ダイ側金型昇降手段５１（図３）、上下の曲げ型駆動部材２５，２６、上下のガイド部材２９，４９、ツールホルダ３２，３３、回転機構４１，４２についても、特に説明する事項を除いて、この実施形態の構成は第１の実施形態と同じである。
【００３３】
図１２（Ａ）に示すように、この実施形態における上型２１側の曲げ型６３は、この曲げ型６３の全体を揺動自在に支持する揺動支点部６３ｃを上端に有し、板材Ｗに押し当てる曲げ用エッジ６３ｄを下端に有する。曲げ用エッジ６３ｄは、これを境として板材Ｗを曲げる型部分であり、Ｒ形状、つまり断面が円弧状等に丸まった部分であってもよい。揺動支点部６３ｃは、円形断面の孔からなり、曲げ型駆動部材２５（図９）に設けられた支軸６１に回動自在に嵌合する。すなわち、上型側曲げ型６３は、その上端が上側の曲げ型駆動部材２５の下端において、挟み型２７の配置側へ向けて揺動自在となるように支持されている。また、この上型側曲げ型６３は、揺動支点部６３ｃ回りの揺動方向の一側および他側の側面に、ガイド突起６３ａ，６３ｂがそれぞれ形成されている。これらガイド突起６３ａ，６３ｂは、曲げ型６３の揺動角度を規制する手段となる挟み型２７およびガイド部材２９のガイド面２７ｃ，２９ｂにそれぞれ接するものである。なお、各ガイド突起６３ａ，６３ｂが共に挟み型２７およびガイド部材２９のガイド面２７ｃ，２９ｂで案内されている状態（この状態で曲げ型６３は垂直姿勢）で、曲げ型６３の曲げ用エッジ６３ｄは、揺動支点部６３ｃの中心を通りガイド面２７ｃと平行となる面Ｓよりも挟み型２７側に位置する。
【００３４】
挟み型２７は、板材Ｗに接する挟み面２７ｂを、下面となる先端に有する型である。挟み型２７の曲げ型６３に対向する側面には、挟み面２７ｂから上方に離れた箇所に上記ガイド面２７ｃが設けられ、このガイド面２７ｃと挟み面２７ｂの間に、ガイド面２７ｃよりも凹んだ逃げ面２７ｄが設けられている。ガイド面２７ｃは、挟み面２７ｂに対して略垂直な面とされている。逃げ面２７ｄは、曲げ型６３の姿勢を非規制とする面であり、下側に至るに従って凹みが大きくなる傾斜面とされている。逃げ面２７ｄは、必ずしも傾斜面としなくても良く、例えば切欠状に凹んだ面であっても良い。
挟み型２７の曲げ型６３と対向する側面とは反対側の側面には、下型２２側からの曲げ加工により上方に曲げられる板材Ｗの曲げ片を逃がす曲げ片逃がし空間６５が、型幅方向に延びる溝状の凹部によって形成されている。この曲げ片逃がし空間６５よりも下側の部分が、挟み面２７ｂを形成した挟み型部分２７ａとなる。挟み型２７は、上端の基部２７ｅが広がっていて、この基部２７ｅでボルト等の固着具ｂ１によりガイド部材２９に着脱可能に固定される。すなわち、ガイド部材２９と挟み型２７は、一体的に昇降する。基部２７ｅは、図示の例では図１０のように型幅方向に直線状に延びているが、例えば半円状など、任意の形状であっても良い。
【００３５】
図１２（Ａ）において、ガイド部材２９のガイド面２９ｂは、挟み型２７のガイド面２７ｃと平行な垂直面部２９ｂａと、この垂直面部２９ｂａの下端から下方に至るに従って挟み型２７側に近づく斜面部２９ｂｂとでなる。斜面部２９ｂｂは全体として傾斜しておれば良く、曲面であっても良い。斜面部２９ｂｂは、曲げ型６３が下降してガイド突起６３ａが挟み型２７の逃げ面２７ｄに至った後に、または至ると同時に、他方のガイド突起６３ｂが接する位置に形成されている。ガイド部材２９は挟み型２７を囲む円筒状に形成されていて、その下部にガイド面２９ｂが形成されている。具体的には、ガイド面２９ｂは、ガイド部材２９における円筒状のガイド部材本体にボルト等の固着具ｂ２で取付けられたガイド片２９Ａ（図９）に設けられている。なお、ガイド部材２９は、第１の実施形態で説明したように、曲げ型駆動部材２５を内部に昇降自在に支持した部材である。図１０は、上型側曲げ型６３の取付け状態を下側からみた上型２１の平面図である。
【００３６】
図９において、下型２２は、特に説明する事項を除き、上型２１を上下倒立させた形状，構成のものである。上型２１と下型２２とは、挟み型２７，２８に対する曲げ型６３，６４の配置が、互いに挟み型２７，２８の垂直軸心回りに１８０度反転した位置の関係となる。
下型２２側の曲げ型６４は、図１２（Ａ）と共に要点を説明すると、曲げ型６４の全体を揺動自在に支持する揺動支点部６４ｃを下端に有し、上端に板材Ｗに押し当てる曲げ用エッジ６４ｄを有し、かつ揺動支点部６４ｃ回りの揺動方向の一側および他側の側面に、この曲げ型６４の揺動角度を規制する手段となる挟み型２８およびガイド部材４９のガイド面４９ｂに接するガイド突起６４ａ，６４ｂがそれぞれ形成されている。揺動支点部６４ｃは円形断面の孔からなり、曲げ型駆動部材２６に設けられた支軸６２に回動自在に嵌合する。
【００３７】
挟み型２８はガイド面２８ｃと挟み面２８ｂとの間に逃げ面２８ｄが形成されている。挟み型２８の曲げ型６４と対向する側面と反対側の側面は、下側に至るに従って後退する傾斜面とされ、これにより、上型２１側からの曲げ加工により下方に曲げられる板材Ｗの曲げ片を逃がす曲げ片逃がし空間６６が広げられている。挟み型２８は下端の基部２８ｅが広がっていて、この基部２８ｅでガイド部材４９にボルト等の固着具ｂ３（図９）により着脱可能に取付けられる。すなわち、ガイド部材４９と挟み型８とは一体化される。
ガイド部材４９のガイド面４９ｂは、挟み型２８のガイド面２８ａと平行な垂直面部４９ｂａと、この垂直面部４９ｂａの上端から上方に至るに従って挟み型２８側に近づく斜面部４９ｂｂとでなる。ガイド部材４９は、挟み型２８を囲む円筒状に形成されていて、その上部にガイド面４９ｂが形成されている。具体的には、ガイド面４９ｂは、ガイド部材４９における円筒状のガイド部材本体にボルト等の固着具ｂ４で取付けられたガイド片４９Ａ(図９）に設けられている。図１１は、下型側曲げ型６４の取付け状態を示す下型２２の平面図である。
この実施形態におけるその他の構成は前記第１の実施形態と同じであり、その共通事項の説明を省略する。図７に示す制御装置７０も、この実施形態の板材加工機に備えられる。
【００３８】
次に、この実施形態のパンチプレスにより、板材Ｗから突出した板材片Ｗａを、図１３（Ｄ），図１４（Ｂ）に示すように２段階にわたって曲げ加工する場合の動作を図１２および図１３を参照して説明する。
加工に先立ち、図１２（Ａ）のように下側組立金型７の下型２２は、その挟み型２８の上面である挟み面２８ｂが板材載置レベルとなり、下型側曲げ型６４は板材載置レベルより若干下位置に待機している。すなわち、このとき下側の曲げ型駆動部材２６（図９）の下端のボール５０は進退部材５２の傾斜面部５２ａより下の平坦面に載っていて、下型側駆動部材２６が下降した状態にある。また、図１２（Ａ）のように、上側の組立金型６の上型２１は、その挟み型２７の下面である挟み面２７ｂが板材載置レベルより若干上方に退避した位置にある。このとき、上型側曲げ型６３は挟み型２７における挟み面２７ｂより上方位置に退避している。この状態で、板材送り機構により、板材Ｗの曲げ部がパンチ位置Ｐに送られる。すなわち、板材Ｗの板材片Ｗａが、挟み型２８の挟み型部分２８ａよりも上型側曲げ型６３の配置側に突出するように、板材Ｗが送られる。
【００３９】
次に、パンチ側金型昇降手段９の下降駆動により、ラム８に係合した支持部材３８と共に上型２１が下降し、図１２（Ｂ）のように挟み型２７の挟み型部分２７ａと挟み型２８の挟み型部分２８ａとで板材Ｗが挟まれる。
【００４０】
パンチ側金型昇降手段９が下降動作すると、押えばね３９に抗して上側の曲げ型駆動部材２５が下降する。この下降により、上型側曲げ型６３は、両側のガイド突起６３ａ，６３ｂが挟み型２７のガイド面２７ｃおよびガイド部材２９のガイド面２９ｂにおける垂直面部２９ｂａに摺接しながら下降し、したがって垂直姿勢を維持して下降する。ある程度下降すると、図１２（Ｃ）のように上型側曲げ型６３はその一側面のガイド突起６３ａが挟み型２７の逃げ面２８ｄに至って挟み型２７による角度規制が解除されると共に、上型側曲げ型６３の他側面のガイド突起６３ａがガイド部材２９のガイド面２９ｂにおける斜面部２９ｂｂにガイドされることにより、上型側曲げ型６３が挟み型２７寄りに偏りながら下降する。すなわち、垂直姿勢で下降していた曲げ型６３は、斜面部２９ｂｂの案内により、下降するに従って支軸６１回りの傾き角度が大きくなりながら下降する。このような曲げ型６３の動作により、上型側曲げ型６３に対向する側に突出していた板材Ｗの板材片Ｗａは、曲げ型６３が垂直姿勢のときに下方へ曲げられ、その後に曲げ型６３が傾きながら下降することにより、曲げ角度が強められて鋭角に曲げられる。このとき、挟み型２８の一側面には曲げ片逃がし空間６６が形成されているので、板材片Ｗａの下側への曲げを阻害しない。
【００４１】
この後、パンチ側金型昇降手段９の上昇駆動により、ラム８に係合した支持部材３８と共に上型２１が上昇し、図１２（Ｄ）のように挟み型２７における挟み型部分２７ａの下面が板材Ｗより若干上方に退避する。
【００４２】
次に、図１３（Ａ）のように、板材Ｗの板材片Ｗａ側を上型側曲げ型６３の配置側にさらに所定量だけ板材送り機構１２（図１）で送ってから、上下の組立金型６，７を１８０°だけ回転させる。すなわち、上下のツールホルダ３２，３３をそれぞれ対応する回転機構４１，４２で回転駆動する。これにより、図１３（Ｂ）のように、上側の組立金型６では挟み型２７の右側面に上型側曲げ型６３が配置され、下側の組立金型７では挟み型２８の左側面に下型側曲げ型６４が配置される。
【００４３】
ついで、パンチ側金型昇降手段９の下降駆動により、ラム８に係合した支持部材３８と共に上型２１が下降し、図１３（Ｃ）のように挟み型２７の挟み型部分２７ａと挟み型２８の挟み型部分２８ａとで板材Ｗが挟まれる。
【００４４】
この後、ダイ側金型昇降手段５１の上昇駆動、つまり駆動源７８で進退部材５２を進出させることにより、下曲げ型駆動部材２６の下端のボール５０が進退部材５２の傾斜面部５２ａに乗り上げて、押えばね４０による下降付勢に抗して下側の曲げ型駆動部材２６が上昇する。このため、図１３（Ｄ）のように下型側曲げ型６４は、その一側面のガイド突起６４ａが挟み型２８のガイド面２８ｃから開放されると共に、下型側曲げ型６４の他側面のガイド突起６４ｂがガイド部材４９のガイド面４９ｂにおける斜面部４９ｂｂにガイドされることにより、下型側曲げ型６４が挟み型２８寄りに偏りながら上昇する。これにより、下型側曲げ型６４に対向する側に突出した板材Ｗの板材片Ｗａが上方へ曲げられ、その後に曲げ角度が深くされる。
【００４５】
この実施形態においても、上記実施形態と同様に、図１４（Ａ）〜（Ｄ）等に示すような各種の曲げ加工が一組の金型で行える。
【００４６】
なお、上記各実施形態は、板材加工機がパンチプレスである場合につき説明したが、この発明の板材加工機は、レーザ加工機であって、これに板材片の曲げ加工のための各手段を付加したものであっても良い。その場合に曲げ加工用の上記組立金型６，７（図３参照）の組は、１組だけであっても、複数組が選択的に使用できるものとされていても良い。また、このようなレーザ加工機で曲げ加工機能付きの板材加工機とした場合に、タップ装置を付加しても良い。その場合、タップ加工の下孔はレーザ加工で行われる。さらに、この発明の板材加工機は、タレットパンチプレス等のパンチプレスとレーザ加工機とを複合した複合加工機に適用しても良い。例えば図１５に示すように、第１の実施形態にかかる板材加工機にレーザ加工用の照射ヘッド６８を付加したパンチ・レーザ複合加工機であっても良い。照射ヘッド６８はダクト６７を介してレーザ発振機（図示せず）に接続される。その場合、パンチ加工、レーザ加工、タップ加工、および曲げ加工を行う複合機となる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明の曲げ機能付き板材加工機は、板材を互いに挟んで固定する上型および下型に対して、それぞれ上型側曲げ型および下型側曲げ型を昇降自在に設けたため、下曲げおよび上曲げの両方が行えて、曲げ部が２段以上となるＬ字形等の曲げ片であっても加工することができる。また、板材送り送り機構による送り量調整により、曲げ寸法の種々異なる曲げ加工を同じ金型で行うことができる。上型側曲げ型や下型側曲げ型のストローク調整を可能とすれば、曲げ角度の種々異なる加工を同じ金型で行うこともできる。
上型および下型を、互いに共通の竪方向の回転軸心回りに回転自在とした場合は、曲げ部が２段以上となりその各曲げ部の曲げ方向の異なるＬ字形等の曲げ加工を、板材の向きを変えるような煩雑な板材移動を必要とせずに、簡単に行うことができる。また、このように上下に順次曲げ加工できることで、板材片をダイハイトより上側に上げることができ、曲げ加工後の板材の送りに支障を来さないようにすることもできる。
竪方向の回転軸心回りに回転自在とした場合に、下型における挟み型部分と板材支持台部との間に曲げ片逃がし空間を環状に設けたときは、型回転時に曲げ片が干渉せず、干渉を避ける動作が不要で作業効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる曲げ機能付き板材加工機の概略構成を示す平面図である。
【図２】同パンチプレスの概略構成を示す側面図である。
【図３】同パンチプレスの曲げ用の組立金型の設置状態を示す縦断面図である。
【図４】同組立金型の位置切り替え状態を示す縦断面図である。
【図５】同パンチプレスによる曲げ加工工程の前半を示す説明図である。
【図６】同パンチプレスによる曲げ加工工程の後半を示す説明図である。
【図７】同板材加工機の制御系の概念構成を示すブロック図である。
【図８】上型および下型の変形例を示す側面図である。
【図９】この発明の他の実施形態にかかる曲げ機能付き板材加工機の曲げ用組立金型設置状態を示す縦断面図である。
【図１０】同パンチプレスにおける上型の下面図である。
【図１１】同パンチプレスにおける下型の平面図である。
【図１２】同パンチプレスによる曲げ加工工程の前半を示す説明図である。
【図１３】同パンチプレスによる曲げ加工工程の後半を示す説明図である。
【図１４】この発明の曲げ機能付き板材加工機により曲げ加工される板材片の各種の曲げ形態を示す斜視図である。
【図１５】この発明のさらに他の実施形態にかかる曲げ機能付き板材加工機の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
６…上側の組立金型
７…下側の組立金型
１２…板材送り機構
２１…上型
２２…下型
２３…上型側曲げ型
２４…下型側曲げ型
２７，２８…挟み型（揺動角度を規制する手段）
２７ａ，２８ａ…挟み型部分
２７ｂ，２８ｂ…挟み面
２７ｃ，２８ｃ…ガイド面
２７ｄ，２８ｄ…逃げ面
２９…ガイド部材（揺動角度を規制する手段）
４９…ガイド部材（揺動角度を規制する手段）
４９ａ…板材支持台部
４９ｂ…ガイド面
５４，５５…曲げ片逃がし空間
６３…上型側曲げ型
６４…下型側曲げ型
６３ａ，６３ｂ…ガイド突起
６４ａ，６４ｂ…ガイド突起
６３ｃ，６４ｃ…揺動支点部
６３ｄ，６４ｄ…曲げ用エッジ
６５，６６…曲げ片逃がし空間

Claims

板材載置レベルにある板材を互いに挟んで固定する上型および下型と、前記板材載置レベルで板材を所定の板材送り方向に送り、前記板材から突出した板材片を上型または下型の縁部から前記板材送り方向の下流側へ突出させる板材送り機構と、前記上型に昇降自在に設けられて、下降動作により前記板材片の曲げ基端を下方に曲げる上型側曲げ型と、前記下型に昇降自在に設けられ、上昇動作により、突出した前記板材片の曲げ基端を上方に曲げる下型側曲げ型とを備え、前記上型および下型は、互いに共通の竪方向の回転軸心回りに回転自在であり、前記上型側曲げ型および下型側曲げ型は、それぞれ前記上型および下型の一側面に配置され、かつこれら上型および下型に対して互いに板材送り方向の反対側に位置して曲げ加工に使用されるものであり、前記上型および下型の上型側曲げ型および下型側曲げ型が配置されない側の側方に、曲げられた板材片を逃がす曲げ片逃がし空間を有する曲げ機能付き板材加工機。
前記下型は、上面が板材挟み面となる挟み型部分と、上面が略上記板材載置レベルとなり前記挟み型部分から離れた板材支持台部とを有し、この挟み型部分と板材支持台部との間に、下型側の前記曲げ片逃がし空間を有し、この曲げ片逃がし空間が環状である請求項１記載の曲げ機能付き板材加工機。