JP4450939B2 - Press brake - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレスブレーキに関し、特にプレスブレーキにおいて、ワークを折り曲げ加工時に曲げ力の低減を可能にするプレスブレーキに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、板状のワークの曲げ加工にはプレスブレーキが多用されており、品質の高い加工品を製作する上で高精度な曲げ加工の要望が強い。ちなみに、高精度とは折り曲げ加工後のワークの曲げ角度とフランジ寸法の精度をいう。
【0003】
実際の曲げ加工では、例えばパンチを装着した上部テーブルを往復動せしめて、このパンチと下部テーブルに装着したダイとの協働によりワークに曲げ加工を行う際に、曲げ力の反力によりプレスブレーキのフレームにたわみが生じる。このフレームのたわみによりパンチとダイとの間隔に太鼓形の開きが生じる。また、ワークには同じ製造ロットであっても板厚や引張り強さにばらつきがあるので、このばらつきがパンチとダイとの間の開きのばらつきを生じさせることになり、最終的には曲げ角度のばらつきにつながることになる。
【0004】
そこで、高精度な曲げ角度を得るために前記フレームのたわみを考慮した種々の方法が考案されている。
【0005】
たとえば、下部テーブルにクラウニングシリンダと呼ばれる油圧シリンダを組み込んで、曲げ力がかかってもパンチとダイとの間隔が均一になるように下部テーブル自体をたわませる「クラウニング方式」はその代表例である。
【0006】
また、パンチの幅寸法を短く分割し、油圧力を用いて曲げ長さ全長(パンチの長手方向)に亘って等分布荷重がかかるようにしている「3ポイント方式」もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の「クラウニング方式」は非常に高度な制御が必要となり、また、後者の「3ポイント方式」は金型関係の構造が複雑で構成部品も高価になるという問題点があった。従って、これらの従来の問題点を解決するためには、本質的に曲げ力を低減できれば良いのである。
【0008】
なぜならば、前述したようにワークの曲げ角度の品質を低下せしめる原因が、曲げ加工時に曲げ力がかかったときのフレームのたわみ量にあるので、曲げ力を低減できればフレームのたわみ量も少なくなって、上述したような従来の高度で複雑な補正機構・構造を必要とせずに高精度な曲げ加工が実現できるからである。
【0009】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、特にプレスブレーキにおいて上部又は下部テーブルに装着されたパンチ又はダイの金型に微小振動を与えることにより曲げ力の低減を可能として安価で高精度の曲げ加工を行い得る曲げ加工方法及びプレスブレーキを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、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とのいずれか一方をテーブル駆動装置により往復動せしめてワークに曲げ加工を行うプレスブレーキにおいて、往復動するテーブルの変位量を検出するテーブル位置検出装置と、往復動するテーブルの曲げ加圧力を検出する圧力検出装置と、前記テーブルに装着されたパンチ又はダイに対して微小振動を与える微小振動発生装置と、前記テーブル位置検出装置と圧力検出装置とから得られたデータにより曲げ加工時の経緯を判断して予め設定した微小振動開始点を導出し、この導出された微小振動開始点から曲げ加工終了するまでパンチ又はダイに対して微小振動を付加する指令を微小振動発生装置に与える微小振動指令部を備えた制御装置と、を備え、前記テーブル駆動装置がテーブルを往復動せしめる第1流体圧シリンダからなり、前記微小振動発生装置が前記第1流体圧シリンダのピストンロッドの先端部に設けた第2流体圧シリンダからなり、この第2流体圧シリンダのピストンの微小振動をテーブル先端の金型に伝達する振動伝達部材を前記テーブルの内部を貫通して設け、前記第1流体圧シリンダに流体圧を供給して曲げ加工すべくテーブルを作動しながら前記第2流体圧シリンダのピストンを微小に往復動すべく制御する流体圧回路を設けてなることを特徴とするものである
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の曲げ加工方法及びプレスブレーキ1の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0027】
図1を参照するに、第1の実施の形態に係わる曲げ加工方法の基本システムブロックが示されている。本実施の形態に係わるプレスブレーキ1では、油圧駆動による下降式プレスブレーキ1が制御対象とされている。パンチPはパンチホルダ3を介して上部テーブル5に装着されており、一方ダイDはフレーム7の一部となっている下部テーブル9に装着されている。上部テーブル5が下降するのに伴ってパンチPが下降し、このパンチPとダイDとの間でワークWが挟み込まれることにより曲げ加工が行われる。
【0028】
上部テーブル5は、テーブル駆動装置としての例えば第1油圧シリンダ11に組み込まれているピストン13の往復動作により変位する。
【0029】
プレスブレーキ1には機械の動作を制御する制御装置15が備えられており、この制御装置15では、図2に示されているように中央処理装置としてのCPU17に種々のデータを入力するための入力手段としての例えばキーボードのごとき入力装置19と、種々のデータを表示せしめるCRTごとき表示装置21が接続されている。
【0030】
また、CPU17にはワークWの曲げ加工情報として例えば曲げ長さ、曲げ角度、フランジ長さ、ワークの材質・板厚・引張強さ、仕様金型の種別などの曲げ加工条件のデータが入力装置19から入力されて記憶されるメモリ23が接続されている。
【0031】
また、CPU17には上記のメモリ23内の曲げ加工情報に基づいて上部テーブル5のストロークを決定して第1油圧シリンダ11のストローク動作、換言すれば上部テーブル5の変位量を制御する指令を与えるテーブル駆動指令部25と、詳しくは後述するが曲げ加工時の経緯を判断して微小振動開始点を導出し、この微小振動開始点から曲げ加工終了するまで金型に対して微小振動を付加する指令を後述する微小振動発生装置に与える微小振動指令部27が接続されている。
【0032】
再び図1と図2を併せて参照するに、制御装置15のテーブル駆動指令部25から第1油圧シリンダ11に対して上部テーブル5の変位指令が出力されると、この信号はサーボアンプ29でアナログ信号に変換され、第1流体圧回路としての例えば第1油圧回路の一部を構成する第1切換弁としての例えば回転油圧サーボ弁31(本実施の形態では、「第1RDV」という)に動作指令として入力される。この入力信号に対応した圧油流量が第1RDV31により制御されることにより、上部テーブル5の変位速度の制御と自動位置決めが行われる。
【0033】
テーブルの変位量は、プレスブレーキ1のフレーム7に装着されて往復動する上部テーブル5(上昇式プレスブレーキでは下部テーブル)の変位量を検出するテーブル位置検出装置としての例えば位置センサ33により検出され、この検出値は変位量フィードバック信号として制御装置15に入力される。
【0034】
図3を参照するに、第1RDV31は「多ポートロータリーバルブ」と称するもので、一般に駆動装置の一例としての油圧シリンダのピストンを高圧又は低圧の流体圧で上下動させるためのものである。本実施の形態では、「多ポートロータリーバルブ」の高圧又は低圧の一方の側の流路を用いて圧油が供給され制御されている。
【0035】
第1RDV31は、中央に図3中左右方向の摺動溝35を有するバルブ本体37、摺動溝35において回転および図3中左右方向へ摺動自在のスプール39が設けられている。
【0036】
また、スプール39を摺動溝35に沿って図3中左右方向へ移動せしめる往復移動機構の一例としての直動式モータ41がバルブ本体37の図3中右端面に取り付けられており、直動式モータ41は回転のみ許容する軸受け43により接続されている。
【0037】
一方、スプール39を回転せしめる旋回機構の一例としての回転式モータ45がモータ保持用ブロック47を介してバルブ本体37の図3中左端面に取り付けられており、回転式モータ45は、スプール39の左右往復動を許容して回転を伝達するように構成されている。
【0038】
バルブ本体37の側面(図3中下側面)には、低圧の圧力流体の取入口としての低圧ポート穴49と、高圧の圧力流体の取入口としての高圧ポート穴51と、第1油圧シリンダ11の上室53に圧力流体を供給すべく配管55により接続される供給口としてのAポート穴57と、第1油圧シリンダ11の下室59に圧力流体を供給すべく配管61により接続される供給口としてのBポート穴63が設けられている。
【0039】
また、第1油圧シリンダ11の下室59から圧力流体を排出すべく配管65により接続されるTBポート穴67と、第1油圧シリンダ11の上室53から圧力流体を排出すべく配管69により接続されるTAポート穴71と、第1油圧シリンダ11から排出された圧力流体をタンク73に戻すべく配管75によりタンク73に接続されているTポート穴77が設けられている。
【0040】
本実施の形態では、高圧側の流路を用いてタンク73内の圧油が供給されるように構成されており、油圧モータ79により駆動されてタンク73内の圧油を供給する油圧ポンプ81が配管83により高圧ポート穴51に接続されている。
【0041】
スプール39の内部は、基本的に中空になっており、肉厚部分85には所定位置に種々の形状をした切欠きが設けられている。スプール39の図3中右側端部付近に設けられている右中空部分87の肉厚部分85には互いに対向する上下一対の矩形状の供給穴89が設けられている。
【0042】
また、右中空部分87の図3中左側に設けられている中央中空部分91の肉厚部分85には、互いに対向する一対の細長い切欠き93が設けられている。さらに、中央中空部分91の図3中左隣の左中空部分95の右側の肉厚部分85には、対称をなす一対の細長い切欠き97が設けられており、この切欠き97の左側における肉厚部分85には、幅の広い切欠き99が設けられている。
【0043】
なお、上記の各切欠き93、97、99の長さは、スプール39が直動式モータ41により左右に移動しても後述する穴が外れないような長さとなっている。
【0044】
また、バルブ本体37の内部には種々の通路が設けられている。スプール39が直動式モータ41により右側位置へ移動された場合に下側の供給穴89の位置に対応する摺動溝35の下側内面には低圧開口101が設けられており、この低圧開口101と低圧ポート穴49とを結ぶ通路103が設けられている。
【0045】
また、スプール39が直動式モータ41により左側位置へ移動された場合に下側の供給穴89の位置に対応する摺動溝35の下側内面には高圧開口105が設けられており、この高圧開口105と高圧ポート穴51とを結ぶ通路107が設けられている。
【0046】
なお、低圧開口101及び高圧開口105は、スプール39が左右の所定位置に移動して所定角度回転した場合でもスプール39の供給穴89が低圧開口101又は高圧開口105よりはずれない大きさに設けられている。
【0047】
また、バルブ本体37には、2つのAポート出口109、2つのBポート出口111が対向して設けられている。2つのAポート出口109はバルブ本体37の内部にて1つとなり、通路113を介してAポート穴57とつながっている。2つのBポート出口111も同様にバルブ本体37の内部で1つとなり、通路115を介してBポート穴63とつながっている。
【0048】
さらにバルブ本体37には、Aポート出口109の左側に位置して、通路117によりTBポート穴67と連絡される一対のTB開口119と、通路121によりTAポート穴71と連絡される一対のTA開口123が設けられている。
【0049】
さらにバルブ本体37には、摺動溝35の図3中左側端部付近における上下面にはTポート出口125が設けられている。このTポート出口125は、スプール39が所定角度回転した場合にもスプール39の切欠き99から外れることがないような大きさで設けられている。このTポート出口125とTポート穴77を連絡する通路127が設けられている。
【0050】
以下、上記の第1RDV31の動作を説明する。
【0051】
まず、第1油圧シリンダ11のピストン13を上昇させる場合について説明する。本実施の形態では、高圧側の流路を用いてタンク73内の圧油が供給されるように構成されているので、直動式モータ41によりスプール39を左側へ移動させて高圧供給に設定する(図3に示されている状態)と共に、回転式モータ45によりスプール39を反時計方向へ回転させる。この状態では、高圧開口105の真上にスプール39の供給穴89が位置すると共に、低圧開口101はスプール39の外周面により閉じられる。
【0052】
タンク73の圧油は、油圧ポンプ81から配管83、高圧ポート穴51および通路107を経て供給され、高圧開口105から供給穴89を介してスプール39の中央中空部分91に入り、切欠き93よりBポート出口111およびより通路、Bポート穴63、配管61を介して第1油圧シリンダ11の下室59に供給され、ピストン13を上昇せしめる。
【0053】
このとき、スプール39の中央中空部分91においては、Aポート出口109はスプール39の外周面により閉じられている。従って、ピストン13の上昇により第1油圧シリンダ11の上室53に充填されている圧油は、配管69、TAポート穴71、通路121、TA開口123、切欠き97を介してスプール39の左中空部分95に排出され、さらに切欠き99、Tポート出口125、通路127、Tポート穴77、配管75を介してタンク73に排出される。
【0054】
次に、ピストン13を下降させる場合について説明すると、回転式モータ45によりスプール39を時計方向へ回転させる。この状態でも、スプール39の供給穴89が高圧開口105の真上に位置すると共に、低圧開口101はスプール39の外周面により閉じられているため、圧油がスプール39の中央中空部分91に供給されるのは前述のピストン13を上昇させる場合とまったく同様である。
【0055】
中央中空部分91に供給された圧油は、切欠き93を通ってAポート出口109から出て、通路113、Aポート穴57、配管55を介して第1油圧シリンダ11の上室53に供給されてピストン13を下降させる。
【0056】
このとき、スプール39の中央中空部分91においては、Bポート出口111はスプール39の外周面により閉じられているので、ピストン13の下降により第1油圧シリンダ11の下室59に充填されている圧油は、配管65、TBポート穴67、通路117、TB開口119、切欠き97を介してスプール39の左中空部分95に排出され、さらに切欠き99、Tポート出口125、通路127、Tポート穴77、配管75を介してタンク73に排出される。
【0057】
なお、低圧側の流路が利用される場合は、スプール39が直動式モータ41により右側へ移動されて低圧供給に設定される。この状態で、上記の高圧側の流路が利用される場合と同様に、スプール39が回転式モータ45により時計方向及び反時計方向へ回転されることにより、圧油が第1油圧シリンダ11の上室53又は下室59へ供給されてピストン13が上下動する。
【0058】
再び図1を参照するに、第1油圧シリンダ11のピストンヘッド側には、往復動する上部テーブル5(上昇式プレスブレーキでは下部テーブル)の曲げ加圧力を検出する圧力検出装置としての例えば圧力センサ129が装着されており、曲げ加工時の油圧加圧力を検出できるようになっている。
【0059】
曲げ加工が開始すると、曲げ加圧力が常時圧力センサ129により検出され、この検出値が制御装置15にフィードバックされ、制御装置15の微小振動指令部27では圧力センサ129の検出信号を受けて後述する微小振動開始点が導出される。
【0060】
以下、微小振動開始点についてより詳しく説明すると、図4(A)、(B)、(C)は、曲げ加工が行われる時のパンチPとダイDとの位置関係が示されており、また、図5は、曲げ加工時の上部テーブル5の変位量と曲げ加圧力との関係が示されている。
【0061】
曲げ加工が開始して、上部テーブル5の下降に伴ってパンチPが下降し、図4(A)に示されているようにパンチPとダイDとの間でワークWがクランプされると、図5のS点で示されているように曲げ力が増加し始める。
【0062】
図4(B)に示されているように曲げ加工が進行し、図5に示されているようにエアベンデイング領域のH点を経て、図4(C)に示されているようにボトミングとなる。図5におけるI点がボトミング加圧開始点である。このボトミングはパンチ先端の斜面とダイDのV溝面とでワークWを押しつける工程であるため、図5においてI点からJ点へと、曲げ力は急激に上昇する。目標とする曲げ角度が得られた段階で曲げ加工終了となる。
【0063】
本発明の実施の形態においては、曲げ加工中に金型に微小振動を加えることにより、最終曲げ力を低減せしめている。図5におけるJ点の最終曲げ力の大きさを低減することにより、曲げ力の反力によるプレスブレーキ1のフレーム7のたわみが小さくなるので、ワークWの曲げ角度のばらつきが小さくなり、加工品の曲げ角度の精度を向上できる。
【0064】
以下に、曲げ加工時に振動を加えるプロセスとその結果について説明する。
【0065】
第1の実施の形態のシステムでは、曲げ加圧力が圧力センサ129により常時検出されるようにしている。曲げ加工の経緯は圧力センサ129で検出された曲げ加圧力と位置センサ33による上部テーブル5の変位量とにより図5に示されているように描出される。
【0066】
曲げ加工が進行して図5のI点に示されているようにボトミングの開始点になると、曲げ加圧力が減少傾向から増加傾向に転じて急激に増加するので、このボトミングの開始点(図5のI点)が制御装置15の微小振動指令部27により判断して導出される。この第1の実施の形態では、ボトミングの開始点が微小振動開始点とされる。
【0067】
再び図1を参照するに、ボトミングの開始点が検出された時点で、制御装置15の微小振動指令部27から微小振動発生指令が出力されると、この信号はサーボアンプ131を介してアナログ信号に変換され、第2流体圧回路としての例えば第2油圧回路の一部を構成する第2切換弁としての例えば回転油圧サーボ弁133(本実施の形態では、「第2RDV」という)に対して往復動作(正弦波)の回転指令が出力される。なお、本実施の形態では第2RDV133は前述した第1RDV31と同様の機構の切換弁である。
【0068】
パンチPに微小振動を与える微小振動発生装置としての例えば第2油圧シリンダ135が上部テーブル5の下面のパンチホルダ3に埋め込まれており、この第2油圧シリンダ135のピストン137は第2RDV133の動作により上下方向に微小の変位を繰り返されて微小振動を発生する。ピストン137の先端にパンチPが結合されているので、このピストン137の微小振動はパンチPに伝達される。
【0069】
なお、第2RDV133の動作は、第1RDV31の動作説明と基本的に同様であり、異なる点はスプール39が回転式モータ45により時計方向及び反時計方向へ小刻みに交互に切り換えられて往復動作(正弦波)で回転されることにより、圧油が第2油圧シリンダ135の上室139と下室141へ小刻みに交互に供給されてピストン137が微小の変位で上下動する。
【0070】
以上のように、流体圧サーボ機構によりボトミングの開始点から曲げ加工終了時まで微小振動が与えられた状態のまま曲げ加工が継続される。
【0071】
結果として、パンチPが上下方向に微小振動されながら曲げ加工が行われる場合の曲げ力は、図5において点Sから順にD、H、I、Kの軌跡となる。このことから、第1の実施の形態のボトミング開始時のI点から曲げ加工終了時のK点は、従来におけるI点から曲げ加工終了時のJ点より曲げ力が低減できていることがわかる。
【0072】
上記の第1の実施の形態では、微小振動開始点が、予めボトミング開始時点に設定されているが、曲げ加工時の経緯の中で他のタイミング時を予め微小振動開始点に設定しても良い。
【0073】
本発明の第2の実施の形態としては、図lに示されているように、上部テーブル5の変位量を検出するための位置センサ33が微小振動開始点を導出するために用いられる。つまり、位置センサ33からの検出信号が用いられることにより、上部テーブル5の変位位置を基準に予め微小振動開始点を設定することも可能になる。
【0074】
たとえば、板厚の厚い材料の曲げ加工が行われる場合はワークWに加圧力がかかった時点(曲げ加工開始時)で曲げ力が大きくなるためにフレーム7のたわみ量が大きくなる。この場合、図5においてS点からH点を経てI点までのエアベンディンク領域から微小振動を付加して曲げ力を低減させることは、プレスブレーキ1のフレーム7のたわみ量が減少するため、高精度な曲げ角度を得る上で非常に有効である。
【0075】
この場合には、曲げ加工が開始となる時の上部テーブル5の位置を予め位置センサ33により検出せしめておき、実際の曲げ加工時に上部テーブル5がこの位置に到達した時点から微小振動を付加し始めれば良いことになる。
【0076】
本発明の第3の実施の形態について説明すると、図6を参照するに、このプレスブレーキ1Aにおけるテーブル駆動装置としては第1油圧シリンダ11と第2油圧シリンダ135とからなる二重シリンダ143が用いられている。前述した第1の実施の形態の場合と同様に、第1油圧シリンダ11は第1RDV31による制御に従って上部テーブル5自体の上下変位を行うものであり、また、第2油圧シリンダ135は第2RDV133により微小振動動作を担当するものである。
【0077】
上部テーブル5は摺動面を基準に変位するため、実際上、第2油圧シリンダ135の微小振動は摺動の際に吸収されてしまうので、狙いとする微小振動の発生が困難になる。そこで図6では、第2油圧シリンダ135の微小振動を確実にパンチPに伝達せしめることを目的として、上部テーブル5には第2油圧シリンダ135のピストン137の中心軸の延長上に穴145があけられ、この穴145には振動伝達部材としての例えば魂柱147と呼ばれる芯金が挿入されている。
【0078】
この魂柱147は一端がピストン137に連結されており、他端がパンチホルダ3を介してパンチPに連結されている。この構造が採用されることにより、第2油圧シリンダ135から発生する微小振動はパンチPに直接伝達されるので、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【0079】
なお、制御機構は第1の実施の形態と同様であり、図6では省略されている。
【0080】
以上のように、図1〜図6においてパンチPを微小振動させて曲げ力を低減する方法および機構を説明したが、微小振動発生機構自体は本実施の形態で示された方法の他にも種々の方法が考えられる。しかし、本発明の実施の形態の主体は微小振動を曲げ加工時に付加することにあるので、類似する他のあらゆる振動発生機構に対して本実施の形態の曲げ加工方法の基本原理が適用できる。
【0081】
たとえば、上昇式プレスブレーキヘ適用されるものとして、パンチが装着されている上部テーブルを微小振動で駆動せしめるテーブル駆動用のアクチュエータを設け、このアクチュエータ自体を往復変位せしめることにより、上部テーブルを全体的に振動させる曲げ加工方法であっても構わない。
【0082】
また、ダイDが装着されている下部テーブル自体をテーブル駆動用のアクチュエータにより振動せしめる方法が、下降式プレスブレーキに有効である。
【0083】
また、上部テーブルあるいは下部テーブルに組み込まれているクラウニングシリンダのピストンを高周波で微小振動させる方法であっても構わない。
【0084】
第4の実施の形態について説明すると、図7に示されるプレスブレーキ1Bは、パンチPを装着した上部テーブル5がフレーム7に固定されており、ダイDを装着した下部テーブル9が第3油圧シリンダ149により上下動する上昇式プレスブレーキであり、下部テーブル9の中央部には2つのクラウニングシリンダ151が備えられており、このクラウニングシリンダ151のピストン153の加圧力を制御することにより下部テーブル9の中央部のたわみ量が調整される。
【0085】
第3油圧シリンダ149は、図8に示されているように前述した第1の実施の形態と同様の第1RDV31による制御に従って下部テーブル9自体の上下変位が行われ、位置センサ、圧力センサ、制御機構も含めてほぼ同様であるので、図7及び図8では同符号で示しており、詳細な説明も省略する。図7では第1RDV31の図示は省略されている。なお、この場合の制御装置15の微小振動指令部27は、導出された微小振動開始点から曲げ加工終了するまでパンチ又はダイに対して微小振動を付加する指令がクラウニングシリンダ151に与えるという点で第1の実施の形態の場合とは異なる。
【0086】
2つのクラウニングシリンダ151も、図7及び図8に示されているように前述した第1の実施の形態の第2RDV133と同様の構造の第3RDV155による制御に従って下部テーブル9のクラウニング動作が行われるものである。下部テーブル9が所定の位置に押上げられた後に、ワークWに曲げ加工が行われるときに、前述した第1の実施の形態の場合と同様に導出された微小振動開始点から曲げ加工終了までの間に、第3RDV155の動作によりクラウニングシリンダ151のピストン153が上下方向に微小の変位を繰り返されて微小振動を発生する。
【0087】
本発明の第5の実施の形態について説明すると、この曲げ加工方法は振動波形の振幅や周波数をプログラムで設定する方法である。
【0088】
この第5の実施の形態では、図10及び図11に示されているように下降式プレスブレーキヘ適用されるものとして説明するがこの限りではない。図10及び図11においては上部テーブル5を昇降駆動せしめる機構は図1の場合と同様であるので同符号で記載し説明を省略する。なお、上部テーブル5の昇降駆動の制御は図1の場合と同様であるが、微小振動の制御が異なる制御装置15Aが設けられている。
【0089】
図10のプレスブレーキ1Cにおいては、下部テーブル9に装着されているダイDを直接的に微小振動を与えるアクチュエータ157が設けられ、このアクチュエータ157自体を往復変位せしめるものである。アクチュエータ157は超音波振動装置などのように微小振動を与えるものであればどのような形態ものでも適用対象となる。
【0090】
また、図11のプレスブレーキ1Dにおいては、ダイDが装着されている下部テーブル9の全体を図10の場合と同様のアクチュエータ157により微小振動せしめるものである。下部テーブル9の全体が振動することによりダイDも振動するので前述した実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【0091】
図9を参照するに、アクチュエータ157に微小振動を発生すべく駆動せしめる振動波を与えるための振動波生成装置159のブロック図が示されている。この振動波生成装置159としては、基準波形生成回路161で振動波の基準となる正弦波が発生される。この正弦波は分周回路163に入力され、ここでサンプリングクロックを基準に分割されてサンプリング周波数が抽出される。
【0092】
一方、サンプリングクロック自体は振動波の周波数に相関があるため、周波数指令値が制御装置15Aから出力されることにより、振動周波数生成回路165にて上記のサンプリング周波数から任意の振動周波数が生成されることになる。
【0093】
周波数が設定された振動波は増幅回路167に入力となるが、上記と同様に制御装置15Aから振幅指令値が出力されると、この指令はD/A変換器169によりD/A変換されて増幅指令電圧となる。この指令電圧に比例して前記の振動波は増幅される。つまり、制御装置15Aで振幅が設定され、実際にアクチュエータ157を駆動させる所望の振動波(振動実波形)となる。
【0094】
上記の周波数指令値及び増幅指令指令値は、制御装置15Aへの入力操作により設定できるため、曲げ長さB、ワークの材質・板厚t・引張強さσ、仕様金型の種別等の曲げ加工条件に対応して、付加する振動波の周波数と振幅などの波形パラメータを最適に設定することができる。つまり、予め上記の曲げ加工条件が制御装置15Aへ入力されることにより、周波数(又は振幅)=(B,材質,t,σ,パンチP,ダイD)の関係式から曲げ加工条件に対応する周波数指令値及び振幅指令値が最適に設定されて上記のように分周回路163や増幅回路167へ出力されるので、あらゆる曲げ加工において曲げ力を低減でき、高精度な曲げ角度を得ることが可能になる。
【0095】
なお、図10及び図11では上昇式のプレスブレーキの場合で説明したが、加工式のプレスブレーキにも適用できるものである。
【0096】
また、図9のアクチュエータ157は、図1及び図6におけるプレスブレーキ1において第2油圧シリンダ135に換わるものとして備えられても構わない。
【0097】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【0098】
なお、本実施の形態では、油圧駆動による下降式プレスブレーキを制御対象とし、また、微小振動の制御には回転型油圧サーボ弁(RDV)を用いて説明しているが、本実施の形態の曲げ加工方法の基本原理は、油圧駆動/電気電子駆動、上昇式/下降式駆動の区分を問わず全ての駆動方式のプレスブレーキに適用できる。また、微小振動の制御でも例えばノズルフラッパ型油圧サーボ弁のように、一般的なサーボ弁を用いても適用できる。
【0099】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、テーブル位置検出装置を用いて往復動するテーブルの変位量を検出を検出し、圧力検出装置を用いて往復動するテーブルの曲げ加圧力を検出することにより、曲げ加圧力と前記テーブルの変位量との相関関係データから容易に曲げ加工時の経緯を判断できるので、予め設定した微小振動開始点を確実に導出できる。そして、ワークに曲げ加工を行う過程でタイミング良く上部又は下部テーブルに装着された金型に対して微小振動を与えるので曲げ力を低減でき、安価で高精度の曲げ加工を行うことができる。そして、流体圧サーボ機構により第1流体圧シリンダに流体圧を供給して曲げ加工のストローク制御が行われながら、流体圧サーボ機構により第2流体圧シリンダに流体圧を供給して第2流体圧シリンダを微小にストローク制御して微小振動を発生できる。したがって、曲げ加工時にはテーブルに装着した金型に対して第2流体圧シリンダから振動伝達部材を介して曲げ加工する方向に微小振動を与えることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すもので、プレスブレーキの概略説明図である。
【図2】制御装置のブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態で用いられる多ポートロータリバルブの断面図である。
【図4】(A),(B),(C)は、本発明の実施の形態の曲げ加工工程を示す概略説明図である。
【図5】上部テーブル変位量と曲げ力との関係図である。
【図6】本発明の他の実施の形態を示すプレスブレーキの概略説明図である。
【図7】本発明の他の実施の形態を示すプレスブレーキの概略的な正面図である。
【図8】図7の右側面である。
【図9】本発明の他の実施の形態を示すもので、振動波生成のブロック図である。
【図10】本発明の他の実施の形態を示すプレスブレーキの概略的な側面図である。
【図11】本発明の他の実施の形態を示すプレスブレーキの概略的な側面図である。
【符号の説明】
1 プレスブレーキ
3 パンチホルダ
5 上部テーブル
7 フレーム
9 下部テーブル
11 第1油圧シリンダ(テーブル駆動機構)
15 制御装置
27 微小振動指令部
31 第1RDV(回転サーボ弁;第1切換弁)
33 位置センサ(テーブル位置検出装置)
129 圧力センサ(圧力検出装置)
133 第2RDV(回転サーボ弁;第2切換弁)
135 第2油圧シリンダ(微小振動発生装置)
147 魂柱(振動伝達部材)
151 クラウニングシリンダ
155 第3RDV
157 アクチュエータ
159 振動波生成装置
161 基準波形生成回路
163 分周回路
165 振動周波数生成回路
167 増幅回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention The Less brakes, especially in press brakes, can reduce the bending force when bending a workpiece. Rupu It relates to the less brake.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, press brakes are frequently used for bending plate-shaped workpieces, and there is a strong demand for high-precision bending when manufacturing high-quality processed products. Incidentally, high precision means the accuracy of the bending angle and flange dimensions of the workpiece after bending.
[0003]
In actual bending, for example, when the workpiece is bent by the cooperation of the punch and the die attached to the lower table by reciprocating the upper table on which the punch is mounted, the press brake is applied by the reaction force of the bending force. Deflection occurs in the frame. The deflection of the frame causes a drum-shaped opening at the distance between the punch and the die. Also, since the workpieces have the same production lot, there are variations in the plate thickness and tensile strength. This variation will cause variations in the opening between the punch and the die. Will lead to variations.
[0004]
Therefore, various methods have been devised in consideration of the deflection of the frame in order to obtain a highly accurate bending angle.
[0005]
For example, the “crowning method”, in which a hydraulic cylinder called a crowning cylinder is incorporated in the lower table and the lower table itself is bent so that the distance between the punch and the die is uniform even when bending force is applied, is a typical example. .
[0006]
There is also a “three-point method” in which the width dimension of the punch is divided into short pieces and an evenly distributed load is applied over the entire bending length (longitudinal direction of the punch) using hydraulic pressure.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the former “crowning method” requires a very high level of control, and the latter “three-point method” has a problem in that the mold-related structure is complicated and the components are expensive. Therefore, in order to solve these conventional problems, it is only necessary to essentially reduce the bending force.
[0008]
This is because, as described above, the cause of the deterioration of the work bending angle quality is the amount of bending of the frame when bending force is applied during bending, so if the bending force can be reduced, the amount of bending of the frame will also decrease. This is because high-precision bending can be realized without the need for the above-described conventional sophisticated and complicated correction mechanism / structure.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to reduce bending force by giving micro vibrations to a punch or die mold mounted on an upper or lower table, particularly in a press brake. It is an object of the present invention to provide a bending method and a press brake capable of performing a low-precision and high-precision bending as possible.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-described problems. The workpiece is bent by reciprocating either one of an upper table mounted with a punch and a lower table mounted with a die by a table driving device. In a press brake, a table position detecting device for detecting a displacement amount of a reciprocating table, a pressure detecting device for detecting a bending pressure of a reciprocating table, and a minute vibration with respect to a punch or die mounted on the table The micro-vibration generation device that gives the vibration, the data obtained from the table position detection device and the pressure detection device are used to determine the background during bending and to derive a preset micro-vibration start point. Microvibration command that gives a microvibration generator a command to add microvibration to the punch or die from the start point to the end of bending A first fluid pressure cylinder that reciprocates the table, and the minute vibration generator is provided at a tip of a piston rod of the first fluid pressure cylinder. A vibration transmitting member comprising two fluid pressure cylinders for transmitting minute vibrations of the piston of the second fluid pressure cylinder to a die at the tip of the table is provided penetrating the inside of the table, and the first fluid pressure cylinder has a fluid pressure. Is provided with a fluid pressure circuit for controlling the piston of the second fluid pressure cylinder to reciprocate minutely while operating the table to be bent. .
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a bending method and a press brake 1 according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0027]
Referring to FIG. 1, a basic system block of a bending method according to the first embodiment is shown. In the press brake 1 according to the present embodiment, the lowering press brake 1 driven by hydraulic pressure is the control target. The punch P is mounted on the upper table 5 via the punch holder 3, while the die D is mounted on the lower table 9 which is a part of the frame 7. As the upper table 5 is lowered, the punch P is lowered, and the workpiece W is sandwiched between the punch P and the die D, whereby bending is performed.
[0028]
The upper table 5 is displaced by a reciprocating motion of a piston 13 incorporated in, for example, a first hydraulic cylinder 11 as a table driving device.
[0029]
The press brake 1 is provided with a control device 15 for controlling the operation of the machine, and this control device 15 is used for inputting various data to the CPU 17 as a central processing unit as shown in FIG. For example, an input device 19 such as a keyboard as an input means and a display device 21 such as a CRT for displaying various data are connected.
[0030]
In addition, the CPU 17 inputs data on bending work conditions such as bending length, bending angle, flange length, work material / plate thickness / tensile strength, specification mold type, etc. as work W bending information. A memory 23 which is input from 19 and stored therein is connected.
[0031]
Further, the CPU 17 gives a command for determining the stroke of the upper table 5 based on the bending information in the memory 23 and controlling the stroke operation of the first hydraulic cylinder 11, in other words, the displacement amount of the upper table 5. As will be described in detail later with reference to the table drive command unit 25, a minute vibration start point is derived by judging the circumstances at the time of bending, and minute vibration is added to the mold from this minute vibration start point until the end of bending. A minute vibration command unit 27 for giving a command to a minute vibration generator described later is connected.
[0032]
Referring again to FIG. 1 and FIG. 2 again, when a displacement command for the upper table 5 is output from the table drive command unit 25 of the control device 15 to the first hydraulic cylinder 11, this signal is sent to the servo amplifier 29. For example, a rotary hydraulic servo valve 31 (referred to as “first RDV” in the present embodiment) as a first switching valve that is converted into an analog signal and constitutes a part of the first hydraulic circuit as the first fluid pressure circuit, for example. It is input as an operation command. The pressure flow rate corresponding to this input signal is controlled by the first RDV 31 so that the displacement speed of the upper table 5 is controlled and automatic positioning is performed.
[0033]
The amount of displacement of the table is detected by, for example, a position sensor 33 as a table position detecting device that detects the amount of displacement of the upper table 5 (the lower table in the ascending press brake) that is mounted on the frame 7 of the press brake 1 and reciprocates. The detected value is input to the control device 15 as a displacement feedback signal.
[0034]
Referring to FIG. 3, the first RDV 31 is referred to as a “multi-port rotary valve” and generally moves a piston of a hydraulic cylinder as an example of a driving device up and down with a high or low fluid pressure. In the present embodiment, the pressure oil is supplied and controlled using the flow path on one side of the high pressure or low pressure of the “multi-port rotary valve”.
[0035]
The first RDV 31 is provided with a valve body 37 having a sliding groove 35 in the left-right direction in FIG. 3 at the center, and a spool 39 that can rotate and slide in the left-right direction in FIG.
[0036]
Also, a direct acting motor 41 as an example of a reciprocating mechanism for moving the spool 39 along the sliding groove 35 in the left-right direction in FIG. 3 is attached to the right end surface in FIG. The motor 41 is connected by a bearing 43 that allows only rotation.
[0037]
On the other hand, a rotary motor 45 as an example of a turning mechanism for rotating the spool 39 is attached to the left end surface in FIG. 3 of the valve body 37 via a motor holding block 47, and the rotary motor 45 is connected to the spool 39. It is configured to transmit rotation while allowing left and right reciprocation.
[0038]
On the side surface (lower side surface in FIG. 3) of the valve body 37, a low pressure port hole 49 as a low pressure pressure fluid inlet, a high pressure port hole 51 as a high pressure fluid intake, and the first hydraulic cylinder 11. A port hole 57 as a supply port connected by a pipe 55 to supply pressure fluid to the upper chamber 53 and a supply connected by a pipe 61 to supply pressure fluid to the lower chamber 59 of the first hydraulic cylinder 11. A B port hole 63 is provided as a mouth.
[0039]
Further, a TB port hole 67 connected by a pipe 65 for discharging the pressure fluid from the lower chamber 59 of the first hydraulic cylinder 11 and a pipe 69 for discharging the pressure fluid from the upper chamber 53 of the first hydraulic cylinder 11 are connected. A TA port hole 71 connected to the tank 73 by a pipe 75 is provided to return the pressure fluid discharged from the first hydraulic cylinder 11 to the tank 73.
[0040]
In the present embodiment, the pressure oil in the tank 73 is supplied using the flow path on the high pressure side, and the hydraulic pump 81 is driven by the hydraulic motor 79 to supply the pressure oil in the tank 73. Is connected to the high-pressure port hole 51 by a pipe 83.
[0041]
The inside of the spool 39 is basically hollow, and the thick portion 85 is provided with notches having various shapes at predetermined positions. A thick portion 85 of the right hollow portion 87 provided near the right end portion of the spool 39 in FIG. 3 is provided with a pair of upper and lower rectangular supply holes 89 facing each other.
[0042]
Further, a thick elongated portion 85 of the central hollow portion 91 provided on the left side of the right hollow portion 87 in FIG. Further, a pair of symmetrical thin notches 97 are provided in the right thick portion 85 of the left hollow portion 95 adjacent to the left in FIG. 3 of the central hollow portion 91, and the meat on the left side of the notch 97 is provided. The thick portion 85 is provided with a wide notch 99.
[0043]
The lengths of the notches 93, 97, and 99 are long enough to prevent a later-described hole from being removed even when the spool 39 is moved left and right by the direct acting motor 41.
[0044]
Various passages are provided in the valve body 37. When the spool 39 is moved to the right position by the direct acting motor 41, a low pressure opening 101 is provided on the lower inner surface of the sliding groove 35 corresponding to the position of the lower supply hole 89. A passage 103 connecting 101 and the low pressure port hole 49 is provided.
[0045]
Further, when the spool 39 is moved to the left position by the direct acting motor 41, a high pressure opening 105 is provided on the lower inner surface of the sliding groove 35 corresponding to the position of the lower supply hole 89. A passage 107 connecting the high-pressure opening 105 and the high-pressure port hole 51 is provided.
[0046]
The low pressure opening 101 and the high pressure opening 105 are provided in such a size that the supply hole 89 of the spool 39 does not deviate from the low pressure opening 101 or the high pressure opening 105 even when the spool 39 moves to a predetermined position on the left and right and rotates by a predetermined angle. ing.
[0047]
The valve body 37 is provided with two A port outlets 109 and two B port outlets 111 facing each other. The two A port outlets 109 are one inside the valve body 37 and are connected to the A port hole 57 via the passage 113. Similarly, two B port outlets 111 are also formed inside the valve body 37 and are connected to the B port hole 63 via the passage 115.
[0048]
Further, the valve body 37 is located on the left side of the A port outlet 109, and a pair of TB openings 119 communicated with the TB port hole 67 through the passage 117 and a pair of TA communicated with the TA port hole 71 through the passage 121. An opening 123 is provided.
[0049]
Further, the valve body 37 is provided with a T port outlet 125 on the upper and lower surfaces of the sliding groove 35 in the vicinity of the left end portion in FIG. The T port outlet 125 is provided in such a size that it does not come off from the notch 99 of the spool 39 even when the spool 39 rotates by a predetermined angle. A passage 127 connecting the T port outlet 125 and the T port hole 77 is provided.
[0050]
Hereinafter, the operation of the first RDV 31 will be described.
[0051]
First, the case where the piston 13 of the 1st hydraulic cylinder 11 is raised is demonstrated. In the present embodiment, the pressure oil in the tank 73 is supplied using the flow path on the high pressure side, so the spool 39 is moved to the left side by the direct acting motor 41 and set to high pressure supply. At the same time (the state shown in FIG. 3), the spool 39 is rotated counterclockwise by the rotary motor 45. In this state, the supply hole 89 of the spool 39 is positioned immediately above the high-pressure opening 105, and the low-pressure opening 101 is closed by the outer peripheral surface of the spool 39.
[0052]
The pressure oil in the tank 73 is supplied from the hydraulic pump 81 through the pipe 83, the high pressure port hole 51, and the passage 107, enters the central hollow portion 91 of the spool 39 from the high pressure opening 105 through the supply hole 89, and enters from the notch 93. The piston 13 is raised by being supplied to the lower chamber 59 of the first hydraulic cylinder 11 through the B port outlet 111 and the passage, the B port hole 63 and the pipe 61.
[0053]
At this time, in the central hollow portion 91 of the spool 39, the A port outlet 109 is closed by the outer peripheral surface of the spool 39. Therefore, the pressure oil filled in the upper chamber 53 of the first hydraulic cylinder 11 by the rise of the piston 13 flows to the left of the spool 39 through the pipe 69, the TA port hole 71, the passage 121, the TA opening 123, and the notch 97. It is discharged to the hollow portion 95 and further discharged to the tank 73 through the notch 99, the T port outlet 125, the passage 127, the T port hole 77, and the pipe 75.
[0054]
Next, the case where the piston 13 is lowered will be described. The spool 39 is rotated clockwise by the rotary motor 45. Even in this state, the supply hole 89 of the spool 39 is located immediately above the high pressure opening 105 and the low pressure opening 101 is closed by the outer peripheral surface of the spool 39, so that the pressure oil is supplied to the central hollow portion 91 of the spool 39. This is exactly the same as when the piston 13 is raised.
[0055]
The pressure oil supplied to the central hollow portion 91 passes through the notch 93, exits from the A port outlet 109, and is supplied to the upper chamber 53 of the first hydraulic cylinder 11 through the passage 113, the A port hole 57, and the pipe 55. As a result, the piston 13 is lowered.
[0056]
At this time, since the B port outlet 111 is closed by the outer peripheral surface of the spool 39 in the central hollow portion 91 of the spool 39, the pressure filled in the lower chamber 59 of the first hydraulic cylinder 11 as the piston 13 descends. The oil is discharged to the left hollow portion 95 of the spool 39 through the pipe 65, the TB port hole 67, the passage 117, the TB opening 119, and the notch 97, and further, the notch 99, the T port outlet 125, the passage 127, and the T port. It is discharged to the tank 73 through the hole 77 and the pipe 75.
[0057]
When the low pressure side flow path is used, the spool 39 is moved to the right by the direct acting motor 41 and set to low pressure supply. In this state, the spool 39 is rotated clockwise and counterclockwise by the rotary motor 45 in the same manner as in the case where the high-pressure side flow path is used. The piston 13 is moved up and down by being supplied to the upper chamber 53 or the lower chamber 59.
[0058]
Referring to FIG. 1 again, on the piston head side of the first hydraulic cylinder 11, for example, a pressure sensor as a pressure detection device for detecting the bending pressure of the reciprocating upper table 5 (lower table in the ascending press brake). 129 is mounted so that the hydraulic pressure during bending can be detected.
[0059]
When the bending process is started, the bending pressure is constantly detected by the pressure sensor 129, and the detected value is fed back to the control device 15, and the minute vibration command unit 27 of the control device 15 receives the detection signal of the pressure sensor 129 and will be described later. A minute vibration start point is derived.
[0060]
Hereinafter, the minute vibration starting point will be described in more detail. FIGS. 4A, 4B, and 4C show the positional relationship between the punch P and the die D when bending is performed. FIG. 5 shows the relationship between the amount of displacement of the upper table 5 during bending and the bending pressure.
[0061]
When the bending process starts, the punch P descends as the upper table 5 descends, and when the workpiece W is clamped between the punch P and the die D as shown in FIG. The bending force begins to increase as indicated by point S in FIG.
[0062]
The bending process proceeds as shown in FIG. 4 (B), passes through the point H in the air bending area as shown in FIG. 5, and bottoming as shown in FIG. 4 (C). It becomes. The point I in FIG. 5 is the bottoming pressurization start point. Since this bottoming is a process of pressing the workpiece W by the inclined surface of the punch tip and the V groove surface of the die D, the bending force rapidly increases from point I to point J in FIG. The bending process ends when the target bending angle is obtained.
[0063]
In the embodiment of the present invention, the final bending force is reduced by applying minute vibrations to the mold during bending. Since the deflection of the frame 7 of the press brake 1 due to the reaction force of the bending force is reduced by reducing the magnitude of the final bending force at the point J in FIG. 5, the variation in the bending angle of the workpiece W is reduced, and the processed product The accuracy of the bending angle can be improved.
[0064]
Below, the process of applying vibration during bending and the results will be described.
[0065]
In the system according to the first embodiment, the bending pressure is constantly detected by the pressure sensor 129. The bending process is depicted by the bending pressure detected by the pressure sensor 129 and the amount of displacement of the upper table 5 by the position sensor 33 as shown in FIG.
[0066]
When the bending process proceeds and the bottoming start point is reached as shown at point I in FIG. 5, the bending pressure increases from a decreasing tendency to an increasing tendency. 5) is determined and derived by the minute vibration command unit 27 of the control device 15. In the first embodiment, the bottoming start point is the minute vibration start point.
[0067]
Referring again to FIG. 1, when a micro-vibration generation command is output from the micro-vibration command unit 27 of the control device 15 when the bottoming start point is detected, this signal is converted into an analog signal via the servo amplifier 131. For example, a rotary hydraulic servo valve 133 (referred to as “second RDV” in the present embodiment) as a second switching valve constituting a part of a second hydraulic circuit as a second fluid pressure circuit, for example. A rotation command for reciprocal operation (sine wave) is output. In the present embodiment, the second RDV 133 is a switching valve having a mechanism similar to that of the first RDV 31 described above.
[0068]
For example, a second hydraulic cylinder 135 as a minute vibration generating device that applies minute vibration to the punch P is embedded in the punch holder 3 on the lower surface of the upper table 5, and the piston 137 of the second hydraulic cylinder 135 is operated by the operation of the second RDV 133. A minute vibration is generated by repeating a minute displacement in the vertical direction. Since the punch P is coupled to the tip of the piston 137, the minute vibration of the piston 137 is transmitted to the punch P.
[0069]
The operation of the second RDV 133 is basically the same as that of the first RDV 31. The difference is that the spool 39 is alternately switched clockwise and counterclockwise by the rotary motor 45 so as to reciprocate (sinusoidal). By rotating with a wave), the pressure oil is alternately supplied to the upper chamber 139 and the lower chamber 141 in small increments, and the piston 137 moves up and down with a minute displacement.
[0070]
As described above, the bending process is continued while the minute vibration is applied from the bottom point of the bottoming to the end of the bending process by the fluid pressure servo mechanism.
[0071]
As a result, the bending force when bending is performed while the punch P is slightly vibrated in the vertical direction has a locus of D, H, I, and K in order from the point S in FIG. From this, it can be understood that the bending force can be reduced from the point I at the bottom of the first embodiment to the point K at the end of the bending process from the point I at the end of the bending process from the point I at the end of the bending process. .
[0072]
In the first embodiment described above, the minute vibration start point is set in advance to the bottoming start point. However, even when other timings are set in advance as the minute vibration start point in the bending process. good.
[0073]
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a position sensor 33 for detecting the amount of displacement of the upper table 5 is used to derive the minute vibration start point. That is, by using the detection signal from the position sensor 33, it is also possible to set the minute vibration start point in advance based on the displacement position of the upper table 5.
[0074]
For example, when bending a thick material, the bending force increases when a pressure is applied to the workpiece W (at the start of bending), so the amount of deflection of the frame 7 increases. In this case, if the bending force is reduced by applying minute vibrations from the air bending region from the point S to the point I in FIG. 5 to the point I, the amount of deflection of the frame 7 of the press brake 1 decreases. This is very effective in obtaining a highly accurate bending angle.
[0075]
In this case, the position of the upper table 5 when the bending process is started is previously detected by the position sensor 33, and minute vibration is applied from the time when the upper table 5 reaches this position during the actual bending process. It ’s good to start.
[0076]
A third embodiment of the present invention will be described. Referring to FIG. 6, a double cylinder 143 including a first hydraulic cylinder 11 and a second hydraulic cylinder 135 is used as a table driving device in the press brake 1A. It has been. As in the case of the first embodiment described above, the first hydraulic cylinder 11 performs vertical displacement of the upper table 5 itself according to the control by the first RDV 31, and the second hydraulic cylinder 135 is minute by the second RDV 133. It is in charge of vibration operation.
[0077]
Since the upper table 5 is displaced with respect to the sliding surface, the minute vibrations of the second hydraulic cylinder 135 are actually absorbed during the sliding, so that it is difficult to generate the targeted minute vibrations. Therefore, in FIG. 6, a hole 145 is formed in the upper table 5 on the extension of the central axis of the piston 137 of the second hydraulic cylinder 135 for the purpose of reliably transmitting the minute vibration of the second hydraulic cylinder 135 to the punch P. In this hole 145, for example, a core metal called a soul pillar 147 as a vibration transmitting member is inserted.
[0078]
The soul column 147 has one end connected to the piston 137 and the other end connected to the punch P via the punch holder 3. By adopting this structure, the minute vibration generated from the second hydraulic cylinder 135 is directly transmitted to the punch P, so that the same effect as the first embodiment described above can be obtained.
[0079]
The control mechanism is the same as that of the first embodiment, and is omitted in FIG.
[0080]
As described above, the method and mechanism for reducing the bending force by minutely vibrating the punch P in FIGS. 1 to 6 have been described. However, the minute vibration generating mechanism itself is not limited to the method shown in the present embodiment. Various methods are conceivable. However, since the main component of the embodiment of the present invention is to apply micro vibrations during bending, the basic principle of the bending method of the present embodiment can be applied to any other similar vibration generating mechanism.
[0081]
For example, as an application to a lift press brake, an actuator for driving a table that drives an upper table with a punch mounted with minute vibrations is provided, and the upper table is entirely moved by reciprocating the actuator itself. It may be a bending method that vibrates.
[0082]
In addition, a method of vibrating the lower table itself on which the die D is mounted by an actuator for driving the table is effective for the descending press brake.
[0083]
Further, a method of minutely vibrating a piston of a crowning cylinder incorporated in the upper table or the lower table at a high frequency may be used.
[0084]
The fourth embodiment will be described. In the press brake 1B shown in FIG. 7, the upper table 5 to which the punch P is attached is fixed to the frame 7, and the lower table 9 to which the die D is attached is the third hydraulic cylinder. 149 is a lifting press brake that moves up and down by 149. Two crowning cylinders 151 are provided at the center of the lower table 9, and the pressure of the piston 153 of the crowning cylinder 151 is controlled to control the lower table 9 The amount of deflection at the center is adjusted.
[0085]
As shown in FIG. 8, the third hydraulic cylinder 149 is displaced in the vertical direction of the lower table 9 itself according to the control by the first RDV 31 similar to the first embodiment described above, and the position sensor, pressure sensor, control Since it is almost the same including the mechanism, the same reference numerals are used in FIGS. 7 and 8, and a detailed description thereof is also omitted. In FIG. 7, the first RDV 31 is not shown. In this case, the minute vibration command unit 27 of the control device 15 gives the crowning cylinder 151 a command to add minute vibrations to the punch or die from the derived minute vibration start point until the end of the bending process. This is different from the case of the first embodiment.
[0086]
As shown in FIGS. 7 and 8, the two crowning cylinders 151 also perform the crowning operation of the lower table 9 in accordance with the control by the third RDV 155 having the same structure as the second RDV 133 of the first embodiment described above. It is. When the workpiece W is bent after the lower table 9 is pushed up to a predetermined position, it is derived from the minute vibration start point derived in the same manner as in the first embodiment to the end of bending. In the meantime, the piston 153 of the crowning cylinder 151 is repeatedly displaced slightly in the vertical direction by the operation of the third RDV 155 to generate minute vibrations.
[0087]
The fifth embodiment of the present invention will be described. This bending method is a method of setting the amplitude and frequency of the vibration waveform by a program.
[0088]
In the fifth embodiment, the description will be made assuming that the present invention is applied to a descending press brake as shown in FIGS. 10 and 11, but this is not restrictive. 10 and 11, the mechanism for driving the upper table 5 up and down is the same as that in FIG. Note that the control for raising and lowering the upper table 5 is the same as that in FIG.
[0089]
In the press brake 1C of FIG. 10, an actuator 157 that directly applies minute vibrations to the die D mounted on the lower table 9 is provided, and this actuator 157 itself is reciprocally displaced. The actuator 157 can be applied in any form as long as it gives minute vibrations such as an ultrasonic vibration device.
[0090]
Further, in the press brake 1D of FIG. 11, the entire lower table 9 on which the die D is mounted is minutely vibrated by an actuator 157 similar to the case of FIG. Since the entire lower table 9 vibrates, the die D also vibrates, so that the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0091]
Referring to FIG. 9, there is shown a block diagram of a vibration wave generating device 159 for giving a vibration wave for driving the actuator 157 to generate a minute vibration. As the vibration wave generator 159, a reference waveform generation circuit 161 generates a sine wave as a reference of the vibration wave. This sine wave is input to the frequency dividing circuit 163, where it is divided based on the sampling clock to extract the sampling frequency.
[0092]
On the other hand, since the sampling clock itself has a correlation with the frequency of the vibration wave, when the frequency command value is output from the control device 15A, the vibration frequency generation circuit 165 generates an arbitrary vibration frequency from the sampling frequency. It will be.
[0093]
The vibration wave having a set frequency is input to the amplifier circuit 167. When the amplitude command value is output from the control device 15A as described above, this command is D / A converted by the D / A converter 169. Amplification command voltage. The vibration wave is amplified in proportion to the command voltage. That is, the amplitude is set by the control device 15A, and the desired vibration wave (actual vibration waveform) for actually driving the actuator 157 is obtained.
[0094]
Since the above frequency command value and amplification command command value can be set by an input operation to the control device 15A, the bending length B, the material of the workpiece, the thickness t, the tensile strength σ, the bending type of the specification mold, etc. Corresponding to the processing conditions, waveform parameters such as the frequency and amplitude of the vibration wave to be added can be optimally set. That is, when the bending process described above is input to the control device 15A in advance, it corresponds to the bending process from the relational expression of frequency (or amplitude) = (B, material, t, σ, punch P, die D). Since the frequency command value and the amplitude command value are optimally set and output to the frequency dividing circuit 163 and the amplifier circuit 167 as described above, the bending force can be reduced in any bending process, and a highly accurate bending angle can be obtained. It becomes possible.
[0095]
10 and 11, the case of the lift press brake has been described, but the present invention can also be applied to a processing press brake.
[0096]
9 may be provided as a substitute for the second hydraulic cylinder 135 in the press brake 1 in FIGS.
[0097]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement in another aspect by making an appropriate change.
[0098]
In this embodiment, the descent press brake by hydraulic drive is controlled, and the minute vibration is controlled using a rotary hydraulic servo valve (RDV). The basic principle of the bending method can be applied to all types of press brakes regardless of whether hydraulic drive / electrical drive or ascending / descending drive. Also, the control of minute vibrations can be applied by using a general servo valve such as a nozzle flapper type hydraulic servo valve.
[0099]
【The invention's effect】
As can be understood from the description of the embodiments of the invention as described above, According to the present invention, by detecting the amount of displacement of the reciprocating table using the table position detecting device and detecting the bending pressure of the reciprocating table using the pressure detecting device, Since the history of bending can be easily determined from the correlation data with the amount of displacement of the table, a preset minute vibration start point can be reliably derived. In addition, since a minute vibration is applied to the mold mounted on the upper or lower table in the process of bending the workpiece, the bending force can be reduced, and the bending process can be performed with high accuracy at low cost. The fluid pressure servomechanism supplies the fluid pressure to the first fluid pressure cylinder to control the bending stroke, while the fluid pressure servomechanism supplies the fluid pressure to the second fluid pressure cylinder and the second fluid pressure cylinder. A minute vibration can be generated by controlling the stroke of the cylinder minutely. Therefore, a minute vibration can be given to the die mounted on the table during the bending process in the bending direction from the second fluid pressure cylinder via the vibration transmitting member. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a press brake according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control device.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a multi-port rotary valve used in the embodiment of the present invention.
FIGS. 4A, 4B, and 4C are schematic explanatory diagrams illustrating a bending process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a relationship diagram between an upper table displacement amount and a bending force.
FIG. 6 is a schematic explanatory view of a press brake showing another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic front view of a press brake showing another embodiment of the present invention.
8 is a right side surface of FIG.
FIG. 9 is a block diagram of vibration wave generation according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic side view of a press brake showing another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic side view of a press brake showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Press brake
3 Punch holder
5 Upper table
7 frames
9 Lower table
11 First hydraulic cylinder (table drive mechanism)
15 Control device
27 Micro vibration command section
31 1st RDV (rotary servo valve; 1st switching valve)
33 Position sensor (table position detector)
129 Pressure sensor (pressure detector)
133 2nd RDV (rotary servo valve; 2nd switching valve)
135 Second hydraulic cylinder (micro vibration generator)
147 Soul pillar (vibration transmission member)
151 Crowning cylinder
155 3rd RDV
157 Actuator
159 Vibration wave generator
161 Reference waveform generation circuit
163 Frequency divider
165 Vibration frequency generation circuit
167 Amplifier circuit

Claims (1)

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とのいずれか一方をテーブル駆動装置により往復動せしめてワークに曲げ加工を行うプレスブレーキにおいて、
往復動するテーブルの変位量を検出するテーブル位置検出装置と、
往復動するテーブルの曲げ加圧力を検出する圧力検出装置と、
前記テーブルに装着されたパンチ又はダイに対して微小振動を与える微小振動発生装置と、
前記テーブル位置検出装置と圧力検出装置とから得られたデータにより曲げ加工時の経緯を判断して予め設定した微小振動開始点を導出し、この導出された微小振動開始点から曲げ加工終了するまでパンチ又はダイに対して微小振動を付加する指令を微小振動発生装置に与える微小振動指令部を備えた制御装置と、を備え、
前記テーブル駆動装置がテーブルを往復動せしめる第1流体圧シリンダからなり、前記微小振動発生装置が前記第1流体圧シリンダのピストンロッドの先端部に設けた第2流体圧シリンダからなり、この第2流体圧シリンダのピストンの微小振動をテーブル先端の金型に伝達する振動伝達部材を前記テーブルの内部を貫通して設け、前記第1流体圧シリンダに流体圧を供給して曲げ加工すべくテーブルを作動しながら前記第2流体圧シリンダのピストンを微小に往復動すべく制御する流体圧回路を設けてなることを特徴とするプレスブレーキ。
In a press brake that bends a workpiece by reciprocating one of the upper table with a punch and the lower table with a die by a table driving device,
A table position detecting device for detecting the amount of displacement of the reciprocating table;
A pressure detection device for detecting the bending pressure of the reciprocating table;
A micro-vibration generator that applies micro-vibration to a punch or die mounted on the table;
From the data obtained from the table position detecting device and the pressure detecting device, the process at the time of bending is judged to derive a preset minute vibration starting point, and from this derived minute vibration starting point to the end of bending. A control device having a minute vibration command unit for giving a minute vibration generating device a command to apply a minute vibration to the punch or die, and
The table driving device comprises a first fluid pressure cylinder for reciprocating the table, and the minute vibration generating device comprises a second fluid pressure cylinder provided at the tip of a piston rod of the first fluid pressure cylinder. A vibration transmitting member for transmitting minute vibrations of the piston of the fluid pressure cylinder to the mold at the tip of the table is provided through the inside of the table, and the table is to be bent by supplying fluid pressure to the first fluid pressure cylinder. A press brake comprising a fluid pressure circuit that controls the piston of the second fluid pressure cylinder to reciprocate minutely while operating.
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