JP4424525B2 - 曲げ加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は曲げ加工装置、特に余分なスペースが不要であり、安全な状態で、しかも簡単な構成により曲げ加工後のワークの後部を支持できる曲げ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
従来より、曲げ加工装置の一例としては例えばプレスブレーキがあり、このプレスブレーキは、パンチを装着した上部テーブルと、ダイを装着した下部テーブルのいずれか一方を上下動させ、パンチとダイの協働によりワークに折り曲げ加工を施すようになっている。
【0004】
例えば、図10に示すように、プレスブレーキは、機械本体の両側に側板42を有し、各側板42の上方には油圧シリンダ45が設けられ,該油圧シリンダ45には,パンチPを装着した上部テーブル44が上下動可能に取り付けられている。
【0005】
また、上記パンチPの直下には、ダイDが配置され、該ダイDは、下部テーブル43に装着され、該下部テーブル43には、その後方に、突当41を有するバックゲージが設けられている。
【0006】
この構成により、前記バックゲージの突当41を所定位置に位置決めした後、該突当41にワークWを突き当てて位置決めし、油圧シリンダ45を作動してパンチPを下降させれば、ダイDと協働により、該ワークWが図示するように折り曲げられる。
。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、上記従来の技術には(図10)、次のような課題がある。
【0009】
即ち、プレスブレーキにおいては(図10)、例えば既述したようにパンチPを下降させ、ダイDと協働してワークWに折り曲げ加工を施す。
【0010】
そして、曲げ加工後は、パンチPを上昇させることにより、該パンチPとダイDの束縛から解放されたワークWを取り出すようになっている。
【0011】
この場合、曲げ加工後のワークWの重心Gが、図11(A)に示すように、後方にある場合には、該ワークWが後方に落下するので、曲げ加工後は、ワークWを支持しなければならない。
【0012】
このため、従来は、図11(B)に示すように、後方に追従装置40を配置しておいて、曲げ加工後のワークWをこの追従装置40で支持している。
【0013】
又は、後方に作業者を待機させておき、曲げ加工後のワークWを作業者の手で支持している。
【0014】
しかし、前記したように、プレスブレーキの後方には、突当41(図10)を有するバックゲージが設けられている。
【0015】
従って、追従装置40をプレスブレーキの後方に配置するには、一定のスペースを確保しなければならず、面倒で時間がかかり、またそのためにコストもかかる。
【0016】
また、作業者がプレスブレーキの後方に入り込むことは、作業者にとっては非常に危険であり、好ましくない。
【0017】
本発明の目的は、余分なスペースが不要であり、安全な状態で、しかも簡単な構成により曲げ加工後のワークの後部を支持できる曲げ加工装置を提供する。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、図1〜図9に示すように、
下部テーブル2の後方に設けられたバックゲージを構成するストレッチ20に滑り結合している突当本体21に取り付けられワークWを突き当てて位置決めする突当5を有し、該突当5側と突当本体21側に曲げ加工後の跳ね上がったワークWの重心G(図11)が後部にある場合の該後部を支持するワーク支持部材30、31を設けたことを特徴とする曲げ加工装置という技術的手段を講じている。
【0019】
上記本発明の構成によれば、上記ワーク支持部材30、31を例えば第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31で構成し(図1)、第1ワーク支持部材30を突当5に、第2ワーク支持部材31を突当本体21にそれぞれ取付け、ワークWを曲げ加工後(図9(B))、ワーク支持位置算出手段24Cを(図1)介して予め算出したワーク支持位置(Y,Z)に(図9(C))例えば第1ワーク支持部材30を位置決めすれば、曲げ加工後のワークWの後部を支持できる。
【0020】
このため、突当5を利用してワーク支持部材30、31を設けることができるので、余分なスペースが不要であり、また作業者が後方に入る必要がないので、安全な状態により、更に、単に突当5やその突当本体21にワーク支持部材30、31を設けるだけなので、簡単な構成により、曲げ加工後のワークの後部を支持できる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図1は本発明の実施の形態を示す図である。
【0022】
図1に示す曲げ加工装置は、例えばプレスブレーキである。
【0023】
このプレスブレーキは、機械本体の両側に側板28を有し、各側板28の上方には油圧シリンダ22が設けられ,油圧シリンダ22には,パンチPを装着した上部テーブル1が上下動可能に取り付けられている。
【0024】
また、上記パンチPの直下には、ダイDが配置され、該ダイDは、下部テーブル2に装着されている。
【0025】
この構成により、後述するバックゲージの突当5にワークWを突き当てて位置決めした後(図9(A))、油圧シリンダ22を作動して上部テーブル1を下降すれば、パンチPとダイDの協働により該ワークWが折り曲げられる(図9(B)〜図9(C))。
【0026】
前記下部テーブル2の後方には、突当5を有するバックゲージが設けられ、該バックゲージは、後述するリンク機構Bを介して下部テーブル2に支持され、Y軸方向とZ軸方向に移動して位置決めされるようになっている(図9(B))。
【0027】
上記リンク機構B(図8)のZ軸駆動機構C間には、ストレッチ20が左右方向(X軸方向)に設けられ、該ストレッチ20には、前部に突当5が後部にX軸モータMxが取り付けられた突当本体21がX軸ガイド29を介して滑り結合し、X軸モータMxで回転するピニオン(図示省略)がストレッチ20側のラック23と噛み合っている。
【0028】
この構成により、前記X軸モータMxを駆動すれば、突当本体21を介して突当5がストレッチ20上をX軸方向に移動して位置決めされるようになっている。
【0029】
上記突当5には、第1ワーク支持部材30が、突当本体21には、第2ワーク支持部材31がそれぞれ設けられ、該第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31により曲げ加工後のワークWの後部を(図9(C))支持するワーク支持部材が構成されている。
【0030】
このワーク支持部材を前方から見た場合が図2に示され、第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31は、いずれもその表面でワークWの後部を支持し、各表面は円弧状に形成され、ワークWの裏面に傷が付かないようになっている。
【0031】
また、第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31の材質は、鉄などの金属でよい。
【0032】
そして、後述するワーク支持部材の傾きαとワークの後部フランジFの傾き90°−(θ/2)との大小関係(図3(A)〜図3(C)))、更にその大小関係の中での後部フランジ寸法Hの長短により(図4〜図6)、曲げ加工後のワークWが第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31の双方又はいずれか一方で支持される。
【0033】
即ち、図3において、第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31の両方に接触する直線、換言すれば包絡線eの傾きαを、ワーク支持部材の傾きとし、曲げ加工後のワークWの後部フランジFの寸法をH、そのときの曲げ角度をθとする。
【0034】
この場合、ワーク支持部材の傾きαは、機械により固有の値とし、このワーク支持部材の傾きαと、後部フランジFの傾き90°−(θ/2)との大小関係は、例えば図3(A)〜図3(C)の3つに分けられる。
【0035】
(1)α=90°−(θ/2)の場合(図3(A))。
【0036】
即ち、図3(A)に示すように、ワーク支持部材30、31の傾きαが、ワークWの後部フランジFの傾き90°−(θ/2)に等しい場合である。
【0037】
この場合は、図4(A)に示すように、フランジ寸法Hが長ければ、第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31の双方でワークWの後部フランジFを支持できる。
【0038】
しかし、図4(B)のように、フランジ寸法Hが短い場合には、後方の第2ワーク支持部材31は、ワークWに届かないので、前方の第1ワーク支持部材30でのみワークWの後部フランジFを支持できる。
【0039】
(2)α<90°−(θ/2)の場合(図3(B))。
【0040】
即ち、図3(B)に示すように、ワーク支持部材30、31の傾きαが、ワークWの後部フランジFの傾き90°−(θ/2)より小さい場合である。
【0041】
この場合は、図5から明らかなように、前方の第1ワーク支持部材30のみがワークWの後部フランジFを支持する。
【0042】
例えば、曲げ角度θが鋭角であって、ワーク支持部材30、31の傾きα(図3(B))に比べて、後部フランジFの傾き90°−(θ/2)が急峻であり、そのため、図5(A)と図5(B)に示すように、後部フランジ寸法Hの大小にかかわらず、第1ワーク支持部材30しかワークWを支持することはできない。
【0043】
(3)α>90°−(θ/2)の場合(図3(C))。
【0044】
即ち、図3(C)に示すように、ワーク支持部材30、31の傾きαが、ワークWの後部フランジFの傾き90°−(θ/2)より大きい場合である。
【0045】
この場合は、図6(A)に示すように、フランジ寸法Hが長ければ、後方の第2ワーク支持部材31でワークWを支持できる。
【0046】
また、図6(A)の場合には、バックゲージをもっと後退させることができれば、前方の第1ワーク支持部材30でワークWを支持することもできる。
【0047】
しかし、図6(B)に示すように、フランジ寸法Hが短ければ、後方の第2ワーク支持部材31はワークWに届かず、前方の第1ワーク支持部材30のみがワークWを支持できる。
【0048】
このように、ワーク支持部材の傾きαとワークの後部フランジFの傾き90°−(θ/2)との大小関係(図3(A)〜図3(C)))、更にその大小関係の中での後部フランジ寸法Hの長短により(図4〜図6)、曲げ加工後のワークWが第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31の双方又はいずれか一方で支持される。
【0049】
一方、前記ワーク支持部材30、31を設けた突当5とその突当本体21が取り付けられているストレッチ20は(図8)、前記したように、リンク機構BのZ軸駆動機構C間に設けられている。
【0050】
リンク機構Bは、リンク3、4の中央部を交差させてピン34により連結したもので、その上端がヒンジ15A、16AによりZ軸駆動機構CのZ軸駆動ブロック15、Z軸固定ブロック16に枢着され、該Z軸駆動機構Cの支持部材12の外側には、前記ストレッチ20が取り付けられている。
【0051】
この場合、Z軸駆動機構Cは、よく知られているように、支持部材12の内側に固定されたZ軸モータMzと、該Z軸モータMzに結合しZ軸固定ブロック16を貫通しているボールねじ14と、該ボールねじ14に螺合しZ軸ガイド13に沿って移動するZ軸駆動ブロック15を有している。
【0052】
また、リンク機構Bは、その下端がヒンジ9A、10AによりY軸駆動機構AのY軸従動ブロック9、Y軸駆動ブロック10に枢着され、該Y軸駆動機構Aは、その支持部材18、6を介して下部テーブル2の両側に取り付けられている。
【0053】
この場合、Y軸駆動機構Aは、よく知られているように、支持部材18の内側に固定されたY軸モータMyと、該Y軸モータMyに結合したボールねじ8と、該ボールねじ8に螺合しY軸ガイド7に沿って移動するY軸駆動ブロック10と、リンク機構Bを介してY軸駆動ブロック10と結合され該Y軸駆動ブロック10の移動に従ってY軸ガイド7に沿って移動するY軸従動ブロック9を有している。
【0054】
この構成により、Y軸駆動機構AのY軸モータMyを駆動すればボールねじ8が回転し、該ボールねじ8に螺合したY軸駆動ブロック10を、またY軸駆動ブロック10にリンク機構Bを介して結合したY軸従動ブロック9をそれぞれY軸ガイド7に沿ってY軸方向に移動させることにより、バックゲージをY軸方向に移動させ突当5側に設けたワーク支持部材30、31を同方向に移動させることができる(例えば図9(B))。
【0055】
また、Z軸駆動機構CのZ軸モータMzを駆動すればボールねじ14が回転し、該ボールねじ14に螺合したZ軸駆動ブロック15をZ軸ガイド13に沿ってZ軸固定ブロック16に対して接近・離反させリンク機構Bを伸縮させることにより、バックゲージをZ軸方向に移動させ突当5側に設けたワーク支持部材30、31を同方向に移動させることができる(例えば図9(C))。
【0056】
このような構成を有するプレスブレーキのNC装置24は(図1)、CPU24Aと、入力手段24Bと、出力手段24Cと、ワーク支持位置算出手段24Dと、記憶手段24Eと、バックゲージ駆動制御手段24Fと、油圧シリンダ駆動制御部24Gにより構成されている。
【0057】
CPU24Aは、本発明を実施するための動作手順に従ってワーク支持位置算出手段24Cや油圧シリンダ駆動制御部24Eなど図1に示す装置全体を制御する。
【0058】
入力手段24Bは、例えばキーボードやマウスなどで構成され、前記ワークWの曲げ角度θとフランジ寸法Hなどのワーク情報を入力し、該入力したワーク情報は、例えばワーク支持位置算出手段24Cによるワーク支持位置(Y,Z)の算出に使用される(図7(B))。
【0059】
出力手段24Cは、例えばCRTなどであり、ワーク支持位置算出手段24Dによるワーク支持位置(Y,Z)の算出過程や、パンチPとダイDによる加工工程が表示され、確認することができる。
【0060】
ワーク支持位置算出手段24Dは、前記入力手段24Bを介して入力されたワークWの曲げ角度θとフランジ寸法Hに基づいて、ワーク支持部材30、31によるワーク支持位置(Y,Z)を算出する。
【0061】
例えば、図7(A)に示すような製品を折り曲げる場合に、前記入力手段24Bを介して、ワークWの曲げ角度θ、フランジ寸法H、曲げ長さL、板厚tなどをワーク情報として入力し、前記したプレスブレーキの(図1)パンチPとダイDの協働で曲げ加工が行われる。
【0062】
このワーク情報のうちの曲げ角度θとフランジ寸法Hは、図7(B)に示すように、ワーク支持位置算出手段24Dによるワーク支持位置(Y,Z)の算出に使用される。
【0063】
即ち、図7(B)において、曲げ加工後のワークWの後部フランジFの中央部を第1ワーク支持部材30で支持するとすれば、ダイDをYZ座標の原点として、図から明らかに、ワーク支持位置(Y,Z)=((H/2)SIN(θ/2),(H/2)COS(θ/2))となる。
【0064】
記憶手段24Eは、前記ワーク支持部材30、31の傾きα(図3)などの機械情報を予め記憶しておき、例えばワーク支持部材30、31の傾きαは、前記ワーク情報としてのワークWの曲げ角度θとフランジ寸法Hと照合することにより、ワーク支持位置算出手段24Cで算出されたワーク支持位置(Y,Z)へ第1ワーク支持部材30又は第2ワーク支持部材31のいずれかを位置決めする場合に使用される。
【0065】
例えば、図3(A)に示すように、ワーク支持部材30、31の傾きαが、後部フランジFの傾き90°−(θ/2)と等しい場合には、図4で述べたように、フランジ寸法Hが大きければ(図4(A))、第1ワーク支持部材30と第2ワーク支持部材31の双方で、またフランジ寸法Hが小さければ(図4(B))、第1ワーク支持部材30でそれぞれワークWの後部フランジFを支持することができる。
【0066】
この場合、制御動作を簡単にするために、例えばフランジ寸法Hが大きくても(図4(A))小さくても(図4(B))、前方の第1ワーク支持部材30を前記ワーク支持位置(Y,Z)に(図7(B))位置決めするように、後述するバックゲージ駆動制御手段24Fを介してY軸モータMyとZ軸モータMzを制御することができる。
【0067】
バックゲージ駆動制御手段24Fは、前記ワーク支持位置算出手段24Dにより算出されたワーク支持位置(Y,Z)(図7(B))に基づいて、加工後にY軸モータMyとZ軸モータMzを制御し、例えば第1ワーク支持部材30を(図9(C))該ワーク支持位置(Y,Z)に位置決めするために、バックゲージを前進・上昇させる。
【0068】
その他、バックゲージ駆動制御手段24Fは、加工前に、X軸モータMxとY軸モータMyとZ軸モータMzを制御し、突当5を所定位置に位置決めする段取りを行ったり(図9(A))、加工後には、Y軸モータMyとZ軸モータMzを制御し、パンチPの上昇(図9(D))に伴ってワークWが後方に傾斜した場合に、この傾斜動作に追従するように突当5を後退・下降させることにより、作業者がワークWを取り出し易いようにする。
【0069】
油圧シリンダ駆動制御部24Gは、油圧シリンダ22を制御し、上部テーブル1を下降させて該上部テーブル1に装着されたパンチPと、その直下のダイDとの協働によりワークWを曲げ加工する。
【0070】
以下、上記構成を有する本発明の動作を説明する。
【0071】
先ず、図9(A)に示すように、予め所定位置に位置決めされた突当5にワークWを突き当て、油圧シリンダ駆動制御部24Gを(図1)介して油圧シリンダ22を制御し、パンチPとダイDの協働によりワークWを曲げ加工する。このとき、上記突当5は後方に退避している。
【0072】
曲げ加工後は、バックゲージ駆動制御手段24Fを(図1)介してY軸モータMyを制御し、図9(B)に示すように、ボールねじ8に螺合したY軸駆動ブロック10を、またY軸駆動ブロック10にリンク機構Bを介して結合したY軸従動ブロック9をY軸ガイド7に沿って前進させることにより、バックゲージを前進させ突当5側に設けた例えば前方の第1ワーク支持部材30をワークWに近付ける。
【0073】
第1ワーク支持部材30がワークWに近付いたら、バックゲージ駆動制御手段24Fを(図1)介して今度はZ軸モータMzを制御し、図9(C)に示すように、ボールねじ14に螺合したZ軸駆動ブロック15をZ軸ガイド13に沿って前進させ、該Z軸駆動ブロック15をZ軸固定ブロック16に接近させることにより、リンク機構Bを伸張させる。
【0074】
これにより、バックゲージが上昇するので、突当5も上昇してそれに取り付けた前方の第1ワーク支持部材30が、前記ワーク支持位置算出手段24Dで予め算出したワーク支持位置(Y,Z)に位置決めされ、曲げ加工後のワークWの後部フランジFを支持する。
【0075】
この状態で、再度油圧シリンダ駆動制御部24Gを(図1)介して油圧シリンダ22を制御し、図9(D)に示すように、パンチPを上昇させると共に、バックゲージ駆動制御手段24F(図1)を介してY軸モータMyとZ軸モータMzを制御し、Y軸駆動ブロック10とY軸従動ブロック9をY軸ガイド7に沿って後退、またZ軸駆動ブロック15をZ軸固定ブロック16から離反させてリンク機構Bを収縮させることにより、バックゲージを後退・下降させその突当5の第1ワーク支持部材30をワークWから遠ざける。
【0076】
これに追従してワークWの後部フランジFが、図示するように、その重心Gにより後方に傾斜し、前方のフランジF1が立ってくるので、作業者は、このフランジF1を介してワークWを機械本体から容易に取り出すことができる。
【0077】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、ワーク支持部材を例えば第1ワーク支持部材と第2ワーク支持部材で構成し、第1ワーク支持部材を突当に、第2ワーク支持部材を突当本体にそれぞれ取付け、ワークを曲げ加工後、ワーク支持位置算出手段を介して予め算出したワーク支持位置に例えば第1ワーク支持部材を位置決めすれば、曲げ加工後のワークの後部を支持できる。
【0078】
このため、突当を利用してワーク支持部材を設けることができるので、余分なスペースが不要であり、また作業者が後方に入る必要がないので、安全な状態により、更に、単に突当やその突当本体にワーク支持部材を設けるだけなので、簡単な構成により、曲げ加工後のワークの後部を支持できるという効果がある。
【0079】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図2】本発明を構成するワーク支持部材30、31の詳細図である。
【図3】本発明を構成するワーク支持部材30、31の傾きαと、ワークWの後部フランジFの傾きとの大小関係を示す図である。
【図4】本発明を構成するワーク支持部材30、31の傾きαが、ワークWの後部フランジFの傾きに等しい場合に、ワーク支持部材30、31によるワークWの支持状態を示す図である。
【図5】本発明を構成するワーク支持部材30、31の傾きαが、ワークWの後部フランジFの傾きより小さい場合に、ワーク支持部材30、31によるワークWの支持状態を示す図である。
【図6】本発明を構成するワーク支持部材30、31の傾きαが、ワークWの後部フランジFの傾きより大きい場合に、ワーク支持部材30、31によるワークWの支持状態を示す図である。
【図7】本発明を構成するワーク支持位置算出手段24Bの説明図である。
【図8】本発明の適用例を示す図である。
【図9】本発明の動作説明図である。
【図10】従来技術の構成を説明する図である。
【図11】従来技術の課題を説明する図である。
【符号の説明】
1 上部テーブル
2 下部テーブル
3、4 リンク
5 突当
20 ストレッチ
21 突当本体
24 NC装置
24A CPU
24B 入力手段
24C ワーク支持位置算出手段
24D 記憶手段
24E 油圧シリンダ駆動制御部
30 第1ワーク支持部材
31 第2ワーク支持部材
A Y軸駆動機構
B リンク機構
C Z軸駆動機構
D ダイ
e 包絡線
Claims (5)
- 下部テーブルの後方に設けられたバックゲージを構成するストレッチに滑り結合している突当本体に取り付けられワークを突き当てて位置決めする突当を有し、該突当側と突当本体側に曲げ加工後の跳ね上がったワークの重心が後部にある場合の該後部を支持するワーク支持部材を設けたことを特徴とする曲げ加工装置。
- 上記ワーク支持部材が第1ワーク支持部材と第2ワーク支持部材により構成され、第1ワーク支持部材が突当に、第2ワーク支持部材が突当本体にそれぞれ設けられ、第2ワーク支持部材が第1ワーク支持部材よりも高い位置にある請求項1記載の曲げ加工装置。
- 上記第1ワーク支持部材と第2ワーク支持部材の両方に接触する直線の傾きであるワーク支持部材の傾きとワークの後部フランジの傾きとの大小関係、更にその大小関係の中での後部フランジ寸法の長短により、曲げ加工後の跳ね上がったワークの前記後部が第1ワーク支持部材と第2ワーク支持部材の双方又はいずれか一方で支持される請求項2記載の曲げ加工装置。
- 上記第1ワーク支持部材と第2ワーク支持部材がいずれも鉄などの金属で形成され、該第1ワーク支持部材と第2ワーク支持部材の各表面が円弧状に形成されている請求項2記載の曲げ加工装置。
- ワークの曲げ角度とフランジ寸法に基づいて上記ワーク支持部材による曲げ加工後のワーク支持位置を算出するワーク支持位置算出手段を設けた請求項1記載の曲げ加工装置。
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