JP4698075B2 - 曲げ加工におけるｄ値補正方法およびその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、同一の仕上がり角度について異なる曲げ速度で曲げ加工する場合の、曲げ加工におけるＤ値補正方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プレスブレーキでの曲げ加工において、曲げ速度が異なると同じ刃間距離（Ｄ値）でも仕上がり角度が異なることが知られている。特に汎用プレスにおける成型加工においては顕著である。この仕上がり角度差は、曲げ速度が最高１０ｍｍ／ｓの範囲では、あまり大きくなかったため実用上あまり問題にされていないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、２０ｍｍ／ｓ以上の高速動作のプレスブレーキが開発されるに至り、以下のような問題が生じるようになった。
【０００４】
（1）、従来のプレスブレーキにおけるＤ値計算式においては、計算要素に曲げ速度が考慮されていないため、曲げ速度を変えても常に計算Ｄ値は一定である。このため、曲げ速度を変更させると、そのままのＤ値では必要な曲げ角度が得られないという問題がある。
【０００５】
（2）、狙い角度を得るためにＤ値計算式を使用せずに試し曲げでＤ値を決定する場合においては、試し曲げは非常に遅い曲げ速度(作業者による手動ハンドルパルサーの回転によるラム速度であり極０に近い遅い速度)で行なわれるが、実際の製品加工(連続曲げ)では高速な曲げ速度であるため、試し曲げと実加工とでは大きな曲げ速度差があり、試し曲げの曲げ角度が製品では得られないという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、以上のような従来の技術の問題点に着目してなされたものであり、曲げ速度が異なっても同一の曲げ角度を得ることができる曲げ加工におけるＤ値補正方法およびその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１による発明の曲げ加工におけるＤ値補正方法は、制御装置によりラムをＤ軸制御して、ラムに装着されたパンチとダイとの協働により曲げ加工を行なう際に、当初Ｄ値を求めたときの曲げ速度から曲げ速度が変わっても同じ仕上がり角度を得るためにＤ値の補正を行なう曲げ加工におけるＤ値補正方法において、予め実験を行なって一定のＤ値における曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係を求めて記憶しておき、曲げ速度が変化した場合に、前記記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から変化前後の曲げ速度に対する仕上がり角度変化量を求め、変化前の曲げ速度に対するＤ値を前記仕上がり角度変化量に対応するＤ値だけ補正して変化後の曲げ速度に対するＤ値を求めること、を特徴とするものである。
【０００８】
従って、予め種々の曲げ条件に対して曲げ加工の実験を行ない、この実験データから一定のＤ値における曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係を求めて記憶しておく。実際の曲げ加工においては、Ｄ値を求めた曲げ速度と異なる曲げ速度により曲げ加工を行なう必要がある場合があるが、曲げ速度の違いにより仕上がり角度が異なるため、予め記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から、変化後の曲げ速度である実際の曲げ速度に対するＤ値を補正して曲げ加工を行なう。
【０００９】
請求項２による発明の曲げ加工におけるＤ値補正方法は、請求項１記載の曲げ加工におけるＤ値補正方法において、前記変化前の曲げ速度が試し曲げ速度であり、変化後の曲げ速度が実際の曲げ加工速度であること、を特徴とするものである。
【００１０】
従って、実際の曲げ加工を行なう前に試し曲げ速度で試し曲げを行なってＤ値を求め、予め求めてある曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から実際の曲げ速度と試し曲げの曲げ速度との違いによる仕上がり角度変化量に相当するＤ値だけ実際の曲げ加工速度に対するＤ値を補正して曲げ加工を行なう。
【００１１】
請求項３による発明の曲げ加工におけるＤ値補正方法は、請求項１記載の曲げ加工におけるＤ値補正方法において、前記試し曲げ速度が作業者の手動ハンドルパルサーの回転による極めて０に近い速度であること、を特徴とするものである。
【００１２】
従って、曲げ速度を作業者の手動ハンドルパルサーの回転による極めて０に近い速度で試し曲げを行ない、予め求めてある曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から実際の曲げ加工速度に対する仕上がり角度変化量を求め、この仕上がり角度変化量に対応するＤ値だけ試し曲げで得られたＤ値を補正して曲げ加工を行なう。
【００１３】
請求項４による発明の曲げ加工におけるＤ値補正装置は、制御装置によりラムをＤ軸制御して、ラムに装着されたパンチとダイとの協働により曲げ加工を行なう際に、当初Ｄ値を求めたときの曲げ速度から曲げ速度が変わっても同じ仕上がり角度を得るためにＤ値の補正を行なう曲げ加工におけるＤ値補正装置において、前記制御装置が、予め実験により得られた一定のＤ値における曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係を記憶しておく記憶手段と、前記一定のＤ値において曲げ速度が変化した場合に前記曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から変化前後の曲げ速度に対する仕上がり角度変化量を求め、変化前の曲げ速度に対するＤ値を補正して変化後の曲げ速度に対するＤ値を求めるべく前記仕上がり角度変化量に相当する補正Ｄ値を算出する補正Ｄ値算出部と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
従って、予め種々の曲げ条件に対して曲げ加工の実験を行ない、この実験データから一定のＤ値における曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係を求めて制御装置の記憶手段に記憶しておく。また、所定の曲げ速度で曲げ加工する際のＤ値を試し曲げで求めておく。そして、実際の曲げ加工においては、Ｄ値を求めた試し曲げ速度とは異なる曲げ速度により曲げ加工を行なう必要がある場合があるが、この曲げ速度の違いにより仕上がり角度が異なってくるため、予め記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から、補正Ｄ値算出部が変化後の曲げ速度である実際の曲げ速度に対する補正Ｄ値を算出し、試し曲げにより求められたＤ値を補正して曲げ加工を行なう。
【００１５】
請求項５による発明の曲げ加工におけるＤ値補正装置は、請求項４記載の曲げ加工におけるＤ値補正装置において、前記制御装置が、任意の曲げ加工速度により所望の曲げ角度の曲げ加工を行なうためのＤ値を算出するＤ値算出部を備えてなること、を特徴とするものである。
【００１６】
従って、種々の曲げ条件において所定の仕上がり角度の曲げ加工を任意の曲げ速度により行なう際のＤ値をＤ値算出部が算出し、このＤ値を予め記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係に基づいて補正して実際の曲げ加工を行なう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図４および図5には、ごく一般的なプレスブレーキ１が示されている。このプレスブレーキ１では、左右の側板３Ｌ、３Ｒが立設されており、この左右の側板３Ｌ、３Ｒの上部前端面にはラムとしての上部テーブル５Ｕが上下方向（Ｄ軸）に移動自在に設けられている。また、左右の側板３Ｌ、３Ｒの下部前端面には、下部テーブル５Ｌが固定的に設けられている。
【００１９】
上部テーブル５Ｕの下端部には、多数の中間板７を介してパンチＰが交換自在に取付けられている。また、下部テーブル５Ｌの上端部には、ダイホルダ９によりダイＤが交換自在に取付けられている。上部テーブル５Ｕは、左右の油圧シリンダ１１Ｌ、１１Ｒのピストンロッド１３Ｌ、１３Ｒに取付けられている。なお、プレスブレーキ１に隣接して制御装置であるＮＣ装置１５が設けられている。
【００２０】
従って、ＮＣ装置１５のＤ軸制御により、油圧シリンダ１１Ｌ、１１Ｒが上部テーブル５Ｕを上下移動させて、パンチＰとダイＤとの協働により、ダイＤの上に位置決めされているワークＷの曲げ加工を行なうものである。
【００２１】
図１を参照して、この発明に係るＤ値補正装置としてのＮＣ装置１５の構成について説明する。このＮＣ装置１５は中央処理装置であるＣＰＵ１７を備えている。このＣＰＵ１７には、種々のデータを入力するための例えばキーボードのごときワーク条件（材質、板厚）曲げ条件（角度、ラム速度）等が入力される入力手段１９、種々のデータを表示するための例えばＣＲＴのごとき出力手段２１が接続されている。
【００２２】
また、ＣＰＵ１７には、記憶手段であるメモリ２３、所望の曲げ角度を得るためのＤ値を算出するＤ値算出部２５、曲げ速度が変化しても同一の曲げ角度を得るためにＤ値を補正する補正Ｄ値を算出する補正Ｄ値算出部２７、が接続されている。さらに、ＣＰＵ１７には手動ハンドルパルサー２９が接続されている。
【００２３】
次に、曲げ速度が変化しても同一の曲げ角度を得るためのＤ値補正方法について説明する。図２には、曲げ速度Ｖと角度変化Δθとの関係が示されている。ここで、角度変化Δθとは、同一のＤ値で曲げ速度を変化させた場合の、仕上がり角度の変化量を示している。
【００２４】
曲げ速度Ｖと角度変化Δθとの関係は、
Δθ＝ｆ（Ｖ）……（１）
で表される。なお、図２においては、曲げ速度Ｖと角度変化Δθとの関係が1次式（直線）で表されているが、1次式に限るものではない。この関係式（１）は、材質、板厚、金型形状、仕上がり角度等の曲げ条件ごとに実験的に求めておき、ＮＣ装置１５のメモリ２３に記憶しておく。
【００２５】
また、曲げ角度θを得るためのＤ値を算出する計算式
Ｄ＝ｇ（θ）……（２）
もＮＣ装置１５のメモリ２３に記憶されており、この式に基づいてＤ値算出部２５がＤ値を算出する。
【００２６】
次に、曲げ速度をＶ１からＶ２に変更した場合のＤ値の補正方法について具体的に説明する。ここで、
Δθ1,2；曲げ速度をＶ１からＶ２に変えた場合の角度変化量
θ１；曲げ速度Ｖ１、Ｄ値Ｄ１のときの仕上がり角度
Ｄ２；曲げ速度Ｖ２の時に角度θ1が得られるＤ値
ｆ（θ）;曲げ角度θを得るためのＤ値計算式
を意味する。また、
Δθ1,2＝ｆ（Ｖ２）−ｆ（Ｖ１）……（３）
Ｄ２＝ｇ（θ１−Δθ）……（４）
である。
【００２７】
今、Ｖ１＝１０ｍｍ／ｓ、Ｖ２＝２０ｍｍ／ｓ、Δθ＝ｆ（Ｖ）＝２・Ｖ（図２参照）、θ１＝９０°００′の場合、曲げ速度をＶ２にすると、同一Ｄ値で曲げても、式（３）から、
Δθ1,2＝ｆ（２０）−ｆ（１０）＝４０′−２０′＝２０′
となり、２０′だけ曲げ角度が甘くなる。そこで、式（４）から、
Ｄ２＝ｇ（９０°００′−００°２０′）＝ｇ（８９°４０′）
すなわち、８９°４０′に仕上げるためのＤ値を用いれば、速度を２０ｍｍ／ｓに上げても同一の目的角度９０°００′に曲げ加工することができる。
【００２８】
次に、図３を参照して、試し曲げ（作業者の手動ハンドルパルサー２９の回転による極めて０に近い速度による曲げ）で決定したＤ値をＮＣ装置１５のメモリ２３に記憶しておき、曲げ速度の大きな製品曲げ（本番曲げ）を行なう場合について説明する。ここで、
Ｖ１；試し曲げ速度
Ｖ２；製品曲げ速度
Δθ1,2；曲げ速度をＶ１からＶ２に変えた場合の角度変化量
θ１；試し曲げ時の仕上がり角度
Ｄ２；曲げ速度をＶ２に変更した場合において、角度θ１が得られるＤ値
ｇ（θ）；曲げ角度θを得るためのＤ値を求める計算式
を意味する。また、
Δθ1,2＝ｆ（Ｖ２）−ｆ（Ｖ１）……（５）
Ｄ２＝ｇ（θ１−Δθ）……（６）
である。
【００２９】
今、Ｖ１＝０ｍｍ／ｓ、Ｖ２＝２０ｍｍ／ｓ、Δθ＝ｆ（Ｖ）＝２・Ｖ（図３参照）、θ１＝９０°００′の場合、曲げ速度をＶ２にすると、同一Ｄ値で曲げても、式（５）から、
Δθ1,2＝ｆ（２０）−ｆ（０）＝４０′−００′＝４０′
となり、４０′だけ曲げ角度が甘くなる。そこで、式（６）から、
Ｄ２＝ｇ（９０°００′−００°４０′）＝ｇ（８９°２０′）
すなわち、８９°２０′に仕上げるためのＤ値を用いれば、速度を２０ｍｍ／ｓに上げても同一の目的角度９０°００′に曲げ加工することができる。
【００３０】
以上の結果から、実験的に得られた曲げ速度と角度変化量との関係を用いて、曲げ速度の変化に応じてＤ値を補正するので、Ｄ値を求めたときの曲げ速度と異なる曲げ速度で曲げ加工を行なっても、同一の曲げ角度を得ることができる。これにより、高速で曲げ加工を行なう場合でも、高精度の曲げ加工を行なうことができる。
【００３１】
なお、この発明は前述の発明の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。すなわち、前述の発明の実施の形態においては、上部テーブル５Ｕがラムとして上下移動する場合について説明したが、下部テーブル５Ｌがラムとして上下移動するものでも全く同様に適用することができる。また、油圧シリンダ１１によりラムの上下移動を行なうものについて説明したが、モータによりラムの上下移動を行なうものであっても全く同様である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明による曲げ加工におけるＤ値補正方法では、実際の曲げ加工においては、Ｄ値を求めた曲げ速度と異なる曲げ速度により曲げ加工を行なう必要がある場合があるが、予め記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から、変化後の曲げ速度である実際の曲げ速度に対するＤ値を補正して曲げ加工を行なう。このため、最初にＤ値を求めた曲げ速度と異なる曲げ速度で曲げ加工を行なう場合でも、所定の仕上がり角度を得ることができる。
【００３３】
請求項２の発明による曲げ加工におけるＤ値補正方法では、実際の曲げ加工を行なう前に試し曲げ速度で試し曲げを行なってＤ値を求め、曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から実際の曲げ速度と試し曲げの曲げ速度との違いによる仕上がり角度変化量に相当するＤ値だけ実際の曲げ加工速度に対するＤ値を補正して曲げ加工を行なうので、試し曲げ速度と異なる曲げ速度により曲げ加工を行なう場合でも、所望の仕上がり角度を得ることができる。
【００３４】
請求項３の発明による曲げ加工におけるＤ値補正方法では、試し曲げ速度を作業者による手動ハンドルパルサーの回転による極めて０に近い速度にて試し曲げを行ない、曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から実際の曲げ加工速度に対する仕上がり角度変化量を求め、この仕上がり角度変化量に対応するＤ値だけ試し曲げで得られたＤ値を補正して曲げ加工を行なうので、試し曲げ速度と異なる曲げ速度により曲げ加工を行なう場合でも、所望の仕上がり角度を得ることができる。
【００３５】
請求項４の発明による曲げ加工におけるＤ値補正装置では、所定の曲げ速度で曲げ加工する際のＤ値を試し曲げで求めておく。そして、実際の曲げ加工においては、試し曲げ速度とは異なる曲げ速度により曲げ加工を行なう必要がある場合があるが、予め記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から、補正Ｄ値算出部が変化後の曲げ速度である実際の曲げ速度に対する補正Ｄ値を算出し、Ｄ値を補正して曲げ加工を行なうので、試し曲げ速度と異なる曲げ速度により曲げ加工を行なう場合でも、所望の仕上がり角度を得ることができる。
【００３６】
請求項５の発明による曲げ加工におけるＤ値補正装置では、任意の曲げ速度により行なう際のＤ値をＤ値算出部が算出し、このＤ値を求めたときの曲げ速度と異なる曲げ速度で曲げ加工を行なう場合には、予め記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から、補正Ｄ値算出部が変化後の曲げ速度である実際の曲げ速度に対する補正Ｄ値を算出し、Ｄ値を補正して曲げ加工を行なうので、所望の仕上がり角度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る曲げ加工におけるＤ値補正装置としてのＮＣ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】２種類の曲げ速度と仕上がり角度変化との関係を示すグラフである。
【図３】試し曲げ速度および実際の曲げ速度と仕上がり角度変化との関係を示すグラフである。
【図４】プレスブレーキの正面図である。
【図５】図４中Ｖ方向から見た側面図である。
【符号の説明】
５Ｕ ラム
１５ Ｄ値補正装置（制御装置）
２３ メモリ（記憶手段）
２５ Ｄ値算出部
２７ 補正Ｄ値算出部
Ｐ パンチ
Ｄ ダイ

Claims (5)

1. 制御装置によりラムをＤ軸制御して、ラムに装着されたパンチとダイとの協働により曲げ加工を行なう際に、当初Ｄ値を求めたときの曲げ速度から曲げ速度が変わっても同じ仕上がり角度を得るためにＤ値の補正を行なう曲げ加工におけるＤ値補正方法において、予め実験を行なって一定のＤ値における曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係を求めて記憶しておき、曲げ速度が変化した場合に、前記記憶されている曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から変化前後の曲げ速度に対する仕上がり角度変化量を求め、変化前の曲げ速度に対するＤ値を前記仕上がり角度変化量に対応するＤ値だけ補正して変化後の曲げ速度に対するＤ値を求めること、を特徴とする曲げ加工におけるＤ値補正方法。
2. 前記変化前の曲げ速度が試し曲げ速度であり、変化後の曲げ速度が実際の曲げ加工速度であること、を特徴とする請求項１記載の曲げ加工におけるＤ値補正方法。
3. 前記試し曲げ速度が作業者の手動ハンドルパルサーの回転による極めて０に近い速度であること、を特徴とする請求項２記載の曲げ加工におけるＤ値補正方法。
4. 制御装置によりラムをＤ軸制御して、ラムに装着されたパンチとダイとの協働により曲げ加工を行なう際に、当初Ｄ値を求めたときの曲げ速度から曲げ速度が変わっても同じ仕上がり角度を得るためにＤ値の補正を行なう曲げ加工におけるＤ値補正装置において、前記制御装置が、予め実験により得られた一定のＤ値における曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係を記憶しておく記憶手段と、前記一定のＤ値において曲げ速度が変化した場合に前記曲げ速度と仕上がり角度変化量との関係から変化前後の曲げ速度に対する仕上がり角度変化量を求め、変化前の曲げ速度に対するＤ値を補正して変化後の曲げ速度に対するＤ値を求めるべく前記仕上がり角度変化量に相当する補正Ｄ値を算出する補正Ｄ値算出部と、を備えてなることを特徴とする曲げ加工におけるＤ値補正装置。
5. 前記制御装置が、任意の曲げ加工速度により所望の仕上がり角度の曲げ加工を行なうためのＤ値を算出するＤ値算出部を備えてなること、を特徴とする請求項４記載の曲げ加工におけるＤ値補正装置。

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