JP4580779B2 - Sheet material bending method and sheet material bending machine - Google Patents
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Description
本発明は、板状のワークの折曲げ加工を行う折曲げ加工方法及び板材折曲げ加工機に関する。さらに詳細には、ワークの折曲げ加工時に、ワークの折曲げ角度を検出するための角度センサを使用しての折曲げ加工と、前記角度センサが使用不能な折曲げ加工とが混在する場合であっても、前記角度センサが使用不能な折曲げ加工を正確に行うことのできるワークの折曲げ加工方法及び折曲げ加工機に関する。 The present invention relates to a bending method and a plate material bending machine for bending a plate-shaped workpiece. More specifically, in the case of bending a workpiece, a bending process using an angle sensor for detecting a bending angle of the workpiece and a bending process in which the angle sensor cannot be used are mixed. Even if it exists, it is related with the bending method and the bending machine of the workpiece | work which can perform the bending which cannot use the said angle sensor correctly.
従来、例えばプレスブレーキ等のごとき板材折曲げ加工機によって板状のワークの折曲げ加工を行う場合、次の手順によるのが一般的である。すなわち、(1)ワークが製品になるまでの曲げ順を定める。(2)ワークの材質、板厚等の材料情報、ワークの折曲げ加工に使用されるパンチ,ダイの金型情報、折曲げ加工機の折曲げ加工時のフレーム撓み量などの機械情報及び各曲げ工程における曲げ角度、曲げ長さ、フランジ長さ等の加工情報を折曲げ加工機の制御装置に入力する。(3)前記各情報を参考にして、ワークの各曲げ工程毎に、ダイに対するパンチの相対的なストローク位置を演算する。(4)上記演算結果に基いてパンチの相対的なストローク位置を制御してワークの試し曲げを行い、この試し曲げの結果により演算した前記ストローク位置を修正する。(5)この修正したストローク位置によりパンチの相対的なストローク位置の制御を行ってワークを製品に折曲げ加工する。 Conventionally, when a plate-like workpiece is bent by a plate bending machine such as a press brake, the following procedure is generally used. That is, (1) The bending order until the workpiece becomes a product is determined. (2) Material information such as workpiece material, plate thickness, etc., punch used for workpiece bending, die mold information, machine information such as the amount of frame deflection during bending of the bending machine, and each Processing information such as a bending angle, a bending length, and a flange length in the bending process is input to the control device of the bending machine. (3) The relative stroke position of the punch with respect to the die is calculated for each bending process of the workpiece with reference to each information. (4) The workpiece is subjected to trial bending by controlling the relative stroke position of the punch based on the calculation result, and the calculated stroke position is corrected based on the result of the trial bending. (5) The workpiece is bent into a product by controlling the relative stroke position of the punch using the corrected stroke position.
前記試し曲げは、修正したパンチの相対的なストローク位置でもって所定の角度が得られるまで数回繰り返されるものであり、時間と労力が必要であると共にワークの折曲げ角度の誤差に対してパンチの相対的なストローク位置の修正を正確に行うには長い経験が必要である等の問題があった。 The trial bending is repeated several times until a predetermined angle is obtained with the corrected relative stroke position of the punch, and time and labor are required, and the punch is not affected by errors in the bending angle of the workpiece. In order to correct the relative stroke position accurately, there is a problem that a long experience is required.
そこで、折曲げ加工機に、ワークの折曲げ加工時にワークの折曲げ角度を検出するための角度センサを備え、この角度センサによりワークの折曲げ角度を実測しながらパンチの相対的なストローク位置を決めていくことが行われている。 Therefore, the bending machine is equipped with an angle sensor for detecting the bending angle of the workpiece when bending the workpiece, and the relative stroke position of the punch is measured while actually measuring the bending angle of the workpiece with this angle sensor. Decisions are made.
なお、本発明に関係あると思われる先行例としては特許文献1がある。
ところで、前述したように、角度センサによりワークの折曲げ角度を実測しながらワークの折曲げ加工を行う場合、ワークによっては、ダイのV溝から外方へ突出しているフランジ長さが短く前記角度センサが使用できない場合がある。この場合、従来同様に試し曲げが必要であるという問題がある。 By the way, as described above, when bending a workpiece while actually measuring the bending angle of the workpiece with an angle sensor, depending on the workpiece, the flange length protruding outward from the V groove of the die is short and the angle The sensor may not be usable. In this case, there is a problem that trial bending is necessary as in the prior art.
前記特許文献1に記載の折曲げ加工装置は、板状のワークの折曲げ加工を行うパンチ,ダイを相対的に接近離反する方向へ移動可能に備えると共に前記ダイに対する前記パンチの相対的なストローク位置を検出するためのストローク位置センサを備え、前記パンチ,ダイによるワークの折曲げ加工時にワークの折曲げ角度を検出するための角度センサを備えた構成である。 The bending apparatus described in Patent Document 1 includes a punch and a die for bending a plate-like workpiece so that the die can move in a relatively approaching and separating direction, and a relative stroke of the punch with respect to the die. A stroke position sensor for detecting a position is provided, and an angle sensor for detecting a bending angle of the workpiece when the workpiece is bent by the punch and die is provided.
そして、前記角度センサによって折曲げ加工中のワークの折曲げ角度を検出し、スプリングバック量を考慮した挟み込み角度になったときにワークの折曲げ加工を停止し、ワークの取り出しを行っている。前記角度センサが使用不能なときには、試し曲げにて算出した材料定数であるヤング率、n乗硬化指数、塑性係数を用いて曲げシミュレーション及び機械系撓み試算式にて最終目標角度におけるD値(ストローク位置)を算出している。 Then, the bending angle of the workpiece being bent is detected by the angle sensor, and the bending operation of the workpiece is stopped and the workpiece is taken out when the sandwiching angle in consideration of the springback amount is reached. When the angle sensor cannot be used, the D value (stroke) at the final target angle is calculated by bending simulation and mechanical system bending calculation formula using Young's modulus, n-th power hardening index, and plasticity coefficient, which are material constants calculated by trial bending. Position).
すなわち、ワークの折曲げ加工を行う前に、予め試し曲げを行って材料定数を求めておく必要があるものである。 That is, before bending the workpiece, it is necessary to obtain a material constant by performing trial bending in advance.
本発明は前述したごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、板状のワークの折曲げ加工を行うためのパンチとダイとを相対的に接近離反する方向へ移動可能に備えると共に前記ダイに対する前記パンチの相対的なストローク位置を検出するためのストローク位置センサを備え、前記パンチ,ダイによりワークの折曲げ加工時にワークの折曲げ角度を検出するための角度センサを備えた板材折曲げ加工機によってワークの折曲げ加工を行う折曲げ加工方法であって、パンチ,ダイの金型情報、ワークの材料情報及びワークを折曲げる加工情報により前記ダイに対する前記パンチの相対的なストローク位置を演算し、この演算結果に基いてワークの1回目の折曲げ加工を行うとき、前記角度センサによりワークの折曲げ角度を検出すると共に前記ストローク位置センサにより前記パンチの相対的なストローク位置を検出してストローク位置と折曲げ角度との関連データを作成し、前記ワークの折曲げ加工であって前記角度センサが使用不能な箇所の折曲げ加工を行うとき、前記演算結果と前記関連データとの差を求め、この差に基いて前記演算結果のストローク位置を補正し、この補正されたストローク位置により前記パンチの相対的なストローク位置を制御してワークの折曲げ加工を行うことを特徴とするものである。 The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and is provided with a punch and a die for bending a plate-like workpiece so as to be movable in a relatively approaching and separating direction, and with respect to the die. A plate bending machine having a stroke position sensor for detecting a relative stroke position of the punch, and an angle sensor for detecting a bending angle of the workpiece when the workpiece is bent by the punch and die. Is a bending method for bending a workpiece by calculating the relative stroke position of the punch with respect to the die based on punch and die mold information, workpiece material information and workpiece bending information. When the workpiece is bent for the first time based on the calculation result, the angle sensor detects the bending angle of the workpiece and The relative stroke position of the punch is detected by a stroke position sensor, and the related data between the stroke position and the bending angle is created, and the bending of the part where the angle sensor cannot be used for bending the workpiece. When machining, the difference between the calculation result and the related data is obtained, the stroke position of the calculation result is corrected based on the difference, and the relative stroke position of the punch is controlled by the corrected stroke position. Then, the workpiece is bent.
また、板状のワークの折曲げ加工を行うパンチ,ダイを相対的に接近離反する方向へ移動可能に備えると共に前記ダイに対する前記パンチの相対的なストローク位置を検出するためのストローク位置センサを備え、前記パンチ,ダイによるワークの折曲げ加工時にワークの折曲げ角度を検出するための角度センサを備えた板材折曲げ加工機であって、パンチ,ダイの金型情報、ワークの材料情報及びワークを折曲げる加工情報により前記ダイに対するパンチの相対的なストローク位置を演算するストローク位置演算手段と、このストローク位置演算手段による演算結果により前記ダイに対する前記パンチの相対的なストローク位置を制御するための軸制御手段と、前記パンチとダイによるワークの折曲げ加工時に前記角度センサによって検出した折曲げ角度とストローク位置センサによって検出したストローク位置とを関連付けた関連データを格納する関連データメモリと、前記ワークの折曲げ辺の折曲げ加工時に前記角度センサの使用が可能か否かを判別する判別手段と、この判別手段による判別により角度センサが使用不能時には前記関連データメモリに格納された関連データと前記ストローク位置演算手段の前記演算結果との差を求めて演算結果のストローク位置を補正する補正手段と、この補正手段によって補正されたストローク位置により前記パンチの相対的なストローク位置を制御する前記軸制御手段とを備えていることを特徴とするものである。 In addition, a punch and die for bending a plate-like workpiece are provided so as to be able to move in a relatively approaching and separating direction, and a stroke position sensor is provided for detecting a relative stroke position of the punch with respect to the die. A plate material bending machine provided with an angle sensor for detecting a bending angle of a workpiece when the workpiece is bent by the punch and die, wherein the punch and die mold information, workpiece material information and workpiece Stroke position calculating means for calculating a relative stroke position of the punch with respect to the die based on the processing information for bending the sheet, and for controlling a relative stroke position of the punch with respect to the die according to a calculation result by the stroke position calculating means. Detected by the angle sensor when the workpiece is bent by the axis control means and the punch and die A related data memory for storing related data in which the bending angle and the stroke position detected by the stroke position sensor are associated, and whether or not the angle sensor can be used when bending the bending side of the workpiece. And when the angle sensor is not usable by the determination by the determination means, the difference between the related data stored in the related data memory and the calculation result of the stroke position calculation means is obtained to correct the stroke position of the calculation result. And a shaft control means for controlling the relative stroke position of the punch based on the stroke position corrected by the correction means.
また、板状のワークの折曲げ加工を行うパンチ,ダイを相対的に接近離反する方向へ移動可能に備えると共に前記ダイに対する前記パンチの相対的なストローク位置を検出するためのストローク位置センサを備え、前記パンチ,ダイによるワークの折曲げ加工時にワークの折曲げ角度を検出するための角度センサを備えると共に前記折曲げ加工時の荷重(加圧力)を検出するための荷重センサを備えた折曲げ加工機であって、パンチ,ダイの金型情報、ワークの材料情報及びワークを折曲げる加工情報により前記ダイに対するパンチの相対的なストローク位置を演算するストローク位置演算手段と、このストローク位置演算手段による演算結果により前記ダイに対する前記パンチの相対的なストローク位置を制御するための軸制御手段と、前記パンチ,ダイによるワークの折曲げ加工時に前記角度センサによって検出した折曲げ角度と前記ストローク位置センサによって検出したストローク位置と前記荷重センサによって検出した荷重とを互いに関連付けて格納する関連データメモリと、この関連データメモリに格納されたデータを参考として実際の材料定数を演算する材料定数演算手段と、この材料定数演算手段によって演算した材料定数を参考にしてストローク位置を演算する前記ストローク位置演算手段とを備えていることを特徴とするものである。 In addition, a punch and die for bending a plate-like workpiece are provided so as to be able to move in a relatively approaching and separating direction, and a stroke position sensor is provided for detecting a relative stroke position of the punch with respect to the die. A bending sensor including an angle sensor for detecting a bending angle of the workpiece during bending of the workpiece by the punch and die and a load sensor for detecting a load (pressing force) at the time of bending. Stroke position calculating means for calculating a relative stroke position of the punch with respect to the die based on punch, die die information, workpiece material information and workpiece bending information, and the stroke position calculating means Shaft control means for controlling the relative stroke position of the punch with respect to the die according to the calculation result by Punch, the associated data memory for storing in association with each other and the load detected by folding the angle the load sensor and the stroke position detected by the bending angle and the stroke position sensor detected by the sensor during the machining of the workpiece by the dies, this Material constant calculation means for calculating an actual material constant with reference to data stored in the related data memory, and the stroke position calculation means for calculating a stroke position with reference to the material constant calculated by the material constant calculation means It is characterized by having.
本発明によれば、ワークの折曲げ加工を行うときの1回目の折曲げ加工は、角度センサを使用可能な折曲げ加工であり、1回目の折曲げ加工時にパンチの相対的なストローク位置とワークの折曲げ角度との関連データを作成でき、前記角度センサに使用不能な箇所の折曲げ加工を行うときの補正の参考とすることができる。すなわち、試し曲げを行うことなく製品の曲げ加工を行うことができるものである。 According to the present invention, the first bending process when bending the workpiece is a bending process in which an angle sensor can be used, and the relative stroke position of the punch at the first bending process is Data related to the bending angle of the workpiece can be created, which can be used as a reference for correction when bending a portion that cannot be used by the angle sensor. That is, the product can be bent without performing trial bending.
図1に概念的、概略的に示すように、本実施形態に係る板材折曲げ加工機1は、例えばプレスブレーキのごとき折曲げ加工機であって、板状のワークWの折曲げ加工を行うためのパンチ3とダイ5とを相対的に接近離反する方向へ移動可能に備えている。前記パンチ3又はダイ5の適宜一方を固定して他方を移動可能な構成とすることは一般的なプレスブレーキと同様に任意であるが、本実施形態においては、ダイ5に対してパンチ3が相対的に移動自在な構成にて例示してある。
As conceptually and schematically shown in FIG. 1, a plate material bending machine 1 according to the present embodiment is a bending machine such as a press brake, for example, and performs bending of a plate-like workpiece W. Therefore, the
前記ダイ5に対して接近離反する方向へパンチ3を移動するために、パンチ3を取付けたラム7は、例えばサーボモータによって回転されるボールネジ機械や油圧シリンダ等のごとき流体圧機構などよりなるラム作動手段9に連結してある。そして、前記折曲げ加工機1の適宜位置には、前記ダイ5に対する前記パンチ3の相対的なストローク位置(接近離反位置)を検出するための例えばリニアスケール等のごとき適宜なストローク位置検出センサ11が備えられていると共に、前記パンチ3とダイ5とによるワークWの折曲げ加工時の荷重(加圧力)を検出するための適宜の荷重センサ13が備えられている。
In order to move the
前記荷重センサ13としては、前記ラム作動手段9が流体圧機構によって作動される構成の場合には例えば圧力センサを採用することができ、サーボモータ等によって作動される構成の場合には、例えば電流計等を採用することができる。さらには、前記ラム作動手段9を作動する機構に拘りなく、前記パンチ3とラム7との間に圧電素子等の圧力検出素子を介在した構成とすることも可能である。
As the
さらに、前記折曲げ加工機1には、前記パンチ3とダイ5とによるワークWの折曲げ加工時に、ダイ5のV溝から外側へ突出したワークWのフランジ部分を検出してワークWの折曲げ角度を検出するための角度センサ15が備えられている。なお、上述のごとき折曲げ加工機1の構成は、前記特許文献1等によって公知であるから、折曲げ加工機1における機械的構成についての説明は省略する。
Further, the bending machine 1 detects the flange portion of the workpiece W protruding outward from the V groove of the
前記折曲げ加工機1の制御を行うために、折曲げ加工機1には、例えばCNC等のごとき制御装置17が備えられている。この制御装置17には、各種のデータを入力するための入力手段19が接続してあると共に製品の折曲げ加工を行うときのワークの折曲げ順を入力する曲げ順入力装置21が接続してある。
In order to control the bending machine 1, the bending machine 1 is provided with a
前記曲げ順入力装置21は、CAD/CAMシステムにおけるCAMよりなるものであって、入力手段としてのCAD23から製品の立体図又は展開図の図形データが入力されると、製品を折曲げ加工するための折曲げ順を定める機能を有するものである。上記曲げ順入力装置21には、ワークWの折曲げ加工に使用する金型(パンチ,ダイ)の形状,寸法データを格納した金型形状データメモリ25が接続してあると共に、折曲げ加工機の各部の形状,寸法データを格納した機械情報メモリ27が接続してある。さらに、ワークの折曲げ加工を行うときに、前記角度センサ15が使用可能なフランジ寸法を各金型に対応して格納したフランジ寸法メモリ29が接続してある。
The bending
前記曲げ順入力装置21は、製品の図形データを参考にして製品の折曲げ辺の曲げ順の組合せを全て抽出する曲げ順抽出部31が備えられていると共にワークと金型等との干渉をチェックする干渉チェック部33が備えられている。さらに曲げ順入力装置21には、適正曲げ順抽出部35が備えられていると共に抽出した曲げ順のデータを前記制御装置17へ出力する曲げ順データ出力部37を備えている。
The bending
上記構成により、曲げ順入力装置21においては、例えば図3(A)又は(B)に示すごとき製品形状データ又は製品の展開図データがCAD23から入力されると、曲げ順抽出部31は曲げ辺B1,B2,B3,B4の全ての曲げ順の組合せの抽出を行う。そして、上記曲げ順抽出部31によって抽出された全ての曲げ順に対して、干渉チェック部33においては、金型形状データメモリ25から使用する金型(パンチ,ダイ)の形状,寸法データを取り出し、金型とワークとの干渉をチェックすると共に、機械情報メモリ27から機械の形状,寸法のデータを取り出して機械とワークとの干渉をチェックする。
With the above configuration, in the bending
この場合、製品の展開図(図3(B)参照)の各曲げ辺B1〜B4を曲げ順に従って次第に製品(図3(A)参照)に折曲げ加工することをシミュレーション(順シミュレーション)して干渉チェックを行う場合と、製品(図3(A)参照)から次第に展開図(図3(B)参照)に開くようにシミュレーション(逆シミュレーション)して干渉チェックを行う場合とがあり、順シミュレーションを行うか逆シミュレーションを行うかは、例えばキーボードなどの入力手段35から指定入力されるものである。 In this case, it is simulated (forward simulation) that the bending sides B1 to B4 of the development view of the product (see FIG. 3B) are gradually bent into the product (see FIG. 3A) according to the bending order. There is a case of performing an interference check and a case of performing an interference check by performing a simulation (reverse simulation) so that the product gradually opens from a product (see FIG. 3A) to a development view (see FIG. 3B). Whether to perform the reverse simulation or the reverse simulation is designated and input from the input means 35 such as a keyboard.
前記干渉チェック部33において金型等とワークとの干渉がある場合、この干渉がある場合を含む曲げ順は除外され、干渉がない場合の曲げ順のみが抽出される。そして、干渉チェック部33において干渉のない曲げ順が抽出されると、適正曲げ順抽出部35においては、ワークの折曲げ加工を行うときに、例えばワークの反転動作や回転動作などの移動動作等を考慮して、能率良くワークの折曲げ加工を行うことのできる複数の曲げ順が抽出される。
If there is interference between the mold or the like and the workpiece in the
その後、フランジ寸法の小さなフランジF2に対応した曲げ辺B2の折曲げ加工時に使用される金型に対応するフランジ寸法がフランジ寸法メモリ29から取り出され、適正曲げ順抽出部35において前記フランジF2の寸法と比較される。前記フランジF2のフランジ寸法がフランジ寸法メモリ29から取り出されたフランジ寸法より小さい場合には、前記曲げ辺B2が折曲げ加工の第1番目に含まれている曲げ順を除外し、残った曲げ順の内から任意の曲げ順を選択して、適正曲げ順を抽出する。
Thereafter, the flange dimension corresponding to the mold used for bending the bending side B2 corresponding to the flange F2 having a small flange dimension is taken out from the
上述のように、適正曲げ順抽出部35において適正な曲げ順が抽出されると、曲げ順データ出力部37から曲げ順データ(曲げ順のプログラム)が出力される。この曲げ順データ出力部37から出力された曲げ順データが前記制御装置17へ入力される。なお、前記曲げ順データ出力部37から前記制御装置17へ曲げ順データを入力する方法としては、例えば通信手段を介して入力しても良く、又は適宜の記憶手段に曲げ順データを格納し、この記憶手段を介して制御装置17へ曲げ順データを入力することも可能である。
As described above, when an appropriate bending order is extracted by the appropriate bending
前記制御装置17には、前記曲げ順入力装置21から曲げ順のプログラムが入力されると、曲げ順に対応して前記ダイ5に対する前記パンチ3の相対的なストローク位置を演算するストローク位置演算手段39が備えられていると共に、上記ストローク位置演算手段39が演算に必要なパラメータを格納したパラメータメモリ41が備えられている。このパラメータメモリ41には、機械情報メモリ41A,材料情報メモリ41B,金型情報メモリ41C及び加工情報メモリ41Dが備えられている。
When a bending order program is input from the bending
前記機械情報メモリ41AにはワークWの折曲げ加工を行うときの加圧荷重に対する機械フレームの撓み量のデータ等が格納されており、前記材料情報メモリ41BにはワークWの板厚、材質、抗張力、n値(n乗硬化指数)、F値(塑性係数)、E値(ヤング率)のデータ等が格納されている。前記金型情報メモリ41Cには、パンチ3における先端部の角度、パンチ先端R、ダイ5におけるV溝の角度、V幅、ダイ肩Rのデータ等が格納されており、加工情報メモリ41Dには、ワークWの曲げ角度、曲げ幅(曲げ線長さ)、フランジ長さのデータ等が格納されている。
The
また、前記制御装置17には、前記ストローク位置演算手段39の演算結果に基いてダイ5に対するパンチ3の相対的なストローク位置を制御する軸制御手段43が備えられていると共に、この軸制御手段43の制御の下にダイ5に対するパンチ3の相対的なストローク位置を制御してワークWの折曲げ加工を行ったときに、前記ストローク位置検出センサ11によって検出したストローク位置と荷重センサ13によって検出した荷重(加圧力)と前記角度センサ15によって検出したワークの折曲げ角度とを関連付けた関連データを格納する関連データメモリ45が備えられている。
Further, the
さらに前記制御装置17には判別手段47が備えられている。この判別手段47は、前記曲げ順入力装置21から入力されたワークWの曲げ順に従ってワークWの折曲げ加工を行うとき、ワークWの前記曲げ辺B2の曲げ加工か否かを判別するもので、ワークWの曲げ工程(曲げ回数)が前記曲げ順入力装置21から入力された曲げ辺B2の曲げ順に等しくなったか否かを判別するものである。上記判別手段47によって曲げ辺B2の曲げ加工であると判別されたときには、ワークWの折曲げ角度を前記角度センサ15により検出しながら折曲加工を行うことは不可能であるので、前記角度センサ15を用いることなくワークWの折曲げ加工を行うべく、前記ストローク位置演算39の演算結果を補正するための補正手段49が備えられている。
Further, the
この補正手段49は、前記ストローク位置演算手段39の演算結果と前記関連データメモリ45に格納された実際のストローク位置と折曲げ角度との関連データとの差を求め、この求めた差に基いて前記演算結果を補正するものである。
The correction means 49 obtains a difference between the calculation result of the stroke position calculation means 39 and the related data of the actual stroke position and the bending angle stored in the
以上のごとき構成において、CAD23において製品形状データを作成して曲げ順入力装置21に入力すると、曲げ順入力装置21においては前述したようにワークWの折曲げ順が決定され、曲げ順のプログラムが制御装置21へ入力される(ステップS1,S2)。ワークWの曲げ順が制御装置17に入力されると、ストローク位置演算手段39によって各曲げ辺毎にダイ5に対するパンチ3の相対的なストローク位置が演算される(ステップS3)。前記ストローク位置演算手段39によるストローク位置の演算は、パラメータメモリ41に格納されている各種パラメータを参考にして、ワークWを目的角度に折曲げるためのパンチ3の相対的なストローク位置を演算するものである。この場合、予め求めてあるワークWのスプリングバック量も考慮されてストローク位置が演算されるものである。
In the above configuration, when product shape data is created in the
なお、スプリングバック量は、例えばワークWの折曲げ加工時に、所定角度まで折曲げた後、パンチ3,ダイ5による加圧力を解除したときの戻り角度を角度センサ15により検出することにより求めることができるものである。前述のように各種パラメータに基いてパンチ3の相対的なストローク位置を演算することや、ワークの折曲げ加工時にスプリングバック量を求めることは一般的に行われていることである。したがって、ストローク位置演算手段39によりパンチ3の相対的なストローク位置を演算することについての詳細な説明は省略する。
The springback amount is obtained by detecting the return angle when the pressure applied by the
前述のごとくストローク位置演算手段39によってワークWを所定角度に折曲げ加工すべきパンチ3の相対的なストローク位置が演算されると、軸制御手段43の制御の下に、ダイ5に対するパンチ3の相対的なストローク位置の制御が行われ、1工程目(1回目)の曲げ加工が行われる(ステップS4)。この際、ワークWの折曲げ角度を角度センサ15により検出し、角度のフィードバック制御を行いながら折曲げ加工を行い、角度センサ15による検出角度が前記所定角度と一致したときに、1回目の折曲加工が停止される。なお、1回目の曲げ加工においては、加圧力をほぼ零にしてパンチ3とダイ5の間にワークWを保持してスプリングバック量を確認し、2回目以降の折曲げ加工にスプリングバック量を補正することが望ましい。
As described above, when the relative stroke position of the
上述のごとく1回目の折曲げ加工を行うとき、ストローク位置検出センサ11によってパンチ3の相対的なストローク位置を所定時間毎に検出すると共に荷重センサ13によって荷重を所定時間毎に検出し、さらに角度センサ15によって折曲げ角度を所定時間毎に検出する。そして、所定時間(サンプリング時間)毎に検出した前記ストローク位置、荷重及び折曲角度は互に関連付けて前記関連データメモリ45に格納される。
As described above, when the first bending process is performed, the stroke
次に2工程以降の曲げ加工を行う(ステップS5)。この場合、2工程目以降の曲げ加工時に前記角度センサ15が使用可能か否か、すなわち角度のフィードバック制御が可能か否かが判別手段47によって判別される(ステップS6)。この判別手段47は、ワークWの折曲工程(曲げ回数)の順番が、曲げ順入力装置21によって予め定められた曲げ辺B2の順番になったか否かを判別することにより、角度センサ15が使用可能か否かを間接的に判別するものである。
Next, the bending process after 2 processes is performed (step S5). In this case, it is determined by the determination means 47 whether or not the
ステップS6において曲げ辺B2に該当する順番の回数でない、すなわち角度センサ15が使用可能と判別されると、前記ステップS4と同様に、角度センサ15によってワークWの折曲げ角度を検出しながらの折曲げ加工が行われる(ステップS7)。その後、全工程が終了したか否かの判別が判別手段47によって行われ(ステップS8)、終了していない場合にはステップS6に戻り、終了している場合には加工終了となる。
If it is determined in step S6 that the number of times does not correspond to the bending side B2, that is, if it is determined that the
前記ステップS6において、前記角度センサ15の使用不可能と判別されたとき、すなわち曲げ辺B2の曲げ順になった場合にはステップS9へ移行する。すなわち、曲げ辺B2の曲げ順になったときには、角度のフィードバックが不可能であるから、前記ストローク位置演算手段39によって演算した相対的なストローク位置に該当する目標角度と前記関連データメモリ45に格納されている、前記相対的なストローク位置に対応する実測角度との差により差分角度を補正手段49によって演算する(ステップS9)。そして、この差分角度を基にして前記ダイ5に対するパンチ3の相対的なストローク位置をストローク位置演算手段39によって再度演算する(ステップS10)。
If it is determined in step S6 that the
上記再演算の演算結果に基いて、軸制御手段43の制御の下にパンチ3の相対的なストローク位置を制御して曲げ辺B2の部分の折曲げ加工を行う(ステップS11)。その後、ステップS8へ移行して前述したごとき動作を繰り返すものである。
Based on the calculation result of the recalculation, the relative stroke position of the
以上のごとき説明より理解されるように、角度センサ15を使用してワークWの折曲げ角度を検出しながらワークWの折曲げ加工を行うとき、前記角度センサ15が使用不可能な箇所の折曲げ加工が混在している場合であっても、正確に折曲げ加工を行うことができるものである。
As can be understood from the above description, when the workpiece W is bent while detecting the bending angle of the workpiece W using the
ところで、前記説明においては、目標角度と実測角度との差によって差分角度を求めてパンチ3の相対的なストローク位置を再演算する旨説明した。しかし、前記制御装置17に材料定数演算手段51を備えて、実際のワークWの材料定数を求め、この材料定数を用いてパンチ3の相対的なストローク位置をストローク位置演算手段39によって再度演算することも可能である。すなわち、実際の材料定数としてのn値(n乗硬化指数)、F値(塑性係数)及びE値(ヤング率)は、既に知られているように、次式でもって求めることができるものである。
By the way, in the above description, it has been explained that the difference angle is obtained from the difference between the target angle and the actually measured angle, and the relative stroke position of the
n=Fn(Tp、t、St、θ)
F=Ff(Tp、t、P、θ、n)
E(ヤング率)=Fe(Tp、t、Sb、θ、n、F)
Tp:金型形状パラメータ(ダイV幅、ダイ角度、ダイ肩R、パンチ先端R)
t :板厚
St:最終ストローク
θ :最終曲げ角度
P :最終荷重
Sb:材料のスプリングバック
n = Fn (Tp, t, St, θ)
F = Ff (Tp, t, P, θ, n)
E (Young's modulus) = Fe (Tp, t, Sb, θ, n, F)
Tp: Mold shape parameters (die V width, die angle, die shoulder R, punch tip R)
t: plate thickness St: final stroke θ: final bending angle P: final load Sb: spring back of material
1 板材折曲げ加工機
3 パンチ
5 ダイ
9 ラム作動手段
11 ストローク位置検出センサ
13 荷重センサ
15 角度センサ
17 制御装置
21 曲げ順入力装置
23 CAD(入力手段)
25 金型形状データメモリ
27 機械情報メモリ
29 フランジ寸法メモリ
31 曲げ順抽出部
33 干渉チェック部
37 曲げ順データ出力部
39 ストローク位置演算手段
43 軸制御手段
45 関連データメモリ
47 判別手段
49 補正手段
51 材料定数演算手段
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25 Mold
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