JP4707988B2 - 折り曲げ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業者の安全を確保してしかも加工作業をスムーズに行える折り曲げ加工装置に関するものである。

特開２００１−２３２４１８号公報（特許文献１）には、プレスブレーキと呼ばれる安全装置を備えた折り曲げ加工装置が示されている。この種の加工装置では、上型と下型の前方にあるワークテーブルを間に挟むように、発光器と受光器を配置して、発光器と受光器との間の光が遮断されると、作業者が型に挟まれると判断して加工動作を停止する光軸式安全装置を設ける技術が示されている。折り曲げ加工装置では、加工の途中で被加工物が変形して、被加工物の一部が発光器と受光器との間の光を遮断し、作業が中断する問題が発生することがある。そこで従来の装置では、上型と下型とで被加工物を挟持すると光軸式安全装置を無効とし、その後は両手操作スイッチを操作している場合に限り型を動作させて、安全性と作業性とを確保している。

なお特開２００１−２５９７４４号公報（特許文献２）には、上型と下型との間の間隔が指の入らない大きさになると光軸式安全装置の光センサによる検知が停止されるプレスブレーキの安全装置が開示されている。また特開平９−１９２７４４号公報（特許文献３）には、折り曲げ加工装置の曲げ線上に人体検知用光線を発するように発光器と受光器とを配置して金型間で作業者の手を挟む危険性を防止する技術が開示されている。
特開２００１−２３２４１８号公報 特開２００１−２５９７４４号公報 特開平９−１９２７４４号公報

従来の折り曲げ加工装置では、使用する型を変更した場合に、上型と下型との間の間隔が所定の寸法になったことを検出する検出手段の設定をやり直す必要があり、型を変更する作業を繰り返し行う場合に、設定のために作業を中断する時間が長くなる問題があった。

本発明の目的は、型を変更した場合でも、短い時間で設定変更を行うことができる折り曲げ加工装置を提供することにある。

本発明が改良の対象とする折り曲げ加工装置は、上型と下型の一方を被移動型として往復直線移動させる型移動装置と、間隔寸法検出装置と、物体接近検出装置と、型移動装置を制御する制御装置とを備えている。型移動装置は、被移動型が搭載され且つ制御装置からの制御指令に応じて往復直線運動をする往復移動部を有している。間隔寸法検出装置は、上型と下型との間の間隔の寸法が予め定めた寸法以下になったことを検出すると検出信号を出力するように構成されている。具体的には、間隔寸法検出装置は、往復移動部に設けられて往復移動部と一緒に移動する被検出部と、往復移動部に対して移動しない固定部に設けられて被検出部が予め定めた位置を越えていることを被検出部と協働して検出する検出部とを備えている。被検出部と検出部は、被検出部が予め定めた位置を越えていることを検出できればその構成は任意である。リミットスイッチ等の近接スイッチを被検出部及び検出部の一方に用いてもよい。またフォトトランジスタを利用した光センサやホール素子を利用した磁気センサを用いた近接スイッチ手段により被検出部と検出部とを構成してもよい。特に、リミットスイッチのようなメカニカルスイッチを用いる場合には、被検出部を突出部から構成し、検出部は突出部によってオン・オフが操作されるメカニカルスイッチから構成するのが好ましい。このようにすると可動側に電気回路を配置する必要がないため、装置の設計と組み立てが容易になる。なお検出部を突出部から構成し、被検出部を突出部によってオン・オフが操作されるメカニカルスイッチから構成してもよいのは勿論である。

また物体接近検出装置は、上型と下型との間の間隔内に被加工物を搬入する際に被加工物が通る搬入領域を含まない予め定めた進入禁止領域に物体（主として作業者の手、腕頭等）が進入したことを検出すると型移動装置の動作を停止させる動作停止信号を出力するように構成されている。この物体接近検出装置としては、前述の特許文献１等で使用されているいわゆる光軸式安全装置のように光の遮断を利用して検出を行うものを用いることができる。なお本発明は、光を利用する物体接近検出装置を用いる場合に限定されるものではなく、他の方式で物体が接近してきたことを検出するものを物体接近検出装置として用いることができるのは勿論である。

さらに制御装置は、１回の加工動作において間隔寸法検出装置から検出信号が出力されるまでは物体接近検出装置から動作停止信号が出力されると型移動装置を停止させ、しかも１回の加工動作において間隔寸法検出装置から検出信号が出力された後は、物体接近検出装置の動作状態を無効にするか、または物体接近検出装置から動作停止信号が出力されても型移動装置を停止させないように構成されている。これを実現するためには、間隔寸法検出装置から検出信号が出力された後は、物体接近検出装置の動作を無効にして動作停止信号の出力が停止されるようにしてもよいし、物体接近検出装置から出力される動作停止信号を制御入力信号としては無視する（使用しない：受け入れない）ようにしてもよい。

本発明において、間隔寸法検出装置は、使用を予定する複数種類の上型及び／または下方に対応した被検出部と検出部とからなる複数の検出手段を備えている。上型及び／または下型を変更すると、往復移動部の移動量も変わることが多い。そこで本発明においては使用を予定する複数種類の上型及び／または下型に応じて、予め複数の検出手段を用意する。複数の検出手段の検出部及び被検出部は、対応する被移動型に応じて、上型と下型との間の間隔が予め定めた寸法以下になっているか否かを正しく測定できるように設定してある。なお、予め定めた寸法とは、例えば人の指が入り込まない寸法のように作業者の安全確保のために設定される寸法である。

そして本発明においては、上型及び／または下型が変更されたときに、変更された上型及び／または下型に対応した適切な検出手段の出力を制御に利用できるように複数の検出手段から適切な検出手段を選択する検出手段選択手段を制御装置に備えている。本発明によれば、上型及び／または下型を変更したときでも、検出手段選択手段を用いて適切な検出手段を選択する簡単な作業をするだけでよく、従来よりも短い時間で設定変更を行うことができる。

検出手段選択手段による適切な検出手段の選択は、手動で行ってもよいが、自動で行うようにしてもよい。自動で行う場合には、上型及び下型のそれぞれの装着構造部に、装着された型によって操作される選択スイッチをそれぞれ設けておき、この選択スイッチの動作により検出手段を選択できるようにすればよい。

前述の突出部とメカニカルスイッチとから近接スイッチ手段を構成する場合には、
複数の検出手段のそれぞれの突出部の取り付け位置またはメカニカルスイッチの取り付け位置を、複数種類の上型及び／または下型に対応して予め定めるだけで、必要な事前の設定は完了する。したがって複数の検出手段の事前設定は非常に容易になる。なお突出部及び/またはメカニカルスイッチを、取り付け位置の調整が可能な取り付け機構を介して取り付けるようにすると、事前の設定作業が非常に容易になる。

本発明によれば、上型及び／または下型を変更したときでも、検出手段選択手段を用いて適切な検出手段を選択する簡単な作業をするだけでよく、従来よりも短い時間で設定変更を行うことができる利点が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を適用する折り曲げ加工装置１の正面図であり、図２はその拡大側面図である。また図３は要部の拡大概略図である。これらの図に示した折り曲げ加工装置１は、被加工物としての金属板３を折り曲げ加工するものである。折り曲げ加工装置１は、先端部にパンチ即ち上型５を備えた上部テーブル７と、上型５に対応したダイ即ち下型９を備えた下部テーブル１１とを備えている。

上型５は、先端が凸形状をなしており、下型９は上面部にＶ字溝１０を備えている。なお図２には、上型５と下型９とを簡略化して示してある。上型５は移動しない上部テーブル７に対して交換可能に取り付けられている。そして下型９は、油圧シリンダの作用で上下方向に往復移動する往復移動部としての下部テーブル１１に対して交換可能に取り付けられている。したがってこの例では、下型が被移動型となる。図３に示す下部テーブル１１を往復直線移動させる型移動装置１３の構成は公知であるため詳しい説明は省略するが、前述の油圧シリンダと油圧シリンダに油圧を供給する油圧モータを含んだ油圧駆動装置とを備えて構成されていて、後述する制御装置１４からの制御指令に応じて下部テーブル１１の往復直線運動を制御する。加工作業をする際には、フットスイッチ１５を足で踏んで押し下げると、制御装置１４から上昇指令が出力されて、下部テーブル１１は上部テーブル７に向かって移動を開始する。そして特に何も無ければ、予め定めたストロークの移動を完了すると、下部テーブル１１は元の位置に戻る。

上型５と下型９とが金属板３を挟んだ状態になると、Ｖ字溝１０を折曲部として、この溝の溝角度に沿って金属板はＶ字状に折り曲げられる。この折り曲げ作業の過程で、図３に示すように金属板３は斜めに傾斜した状態になる。

この折り曲げ加工装置１では、物体接近検出装置１７として光軸式安全装置を備えている。この物体接近検出装置１７は、上型５と下型９の中心線が一致する位置から所定の寸法Ｌだけ前方にある位置に、発光器１９と受光器２１とが配置された構成を有している。発光器１９と受光器２１とは、上型５と下型９とが延びる方向（図１の紙面で見て左右の方向）に所定の間隔をあけてそれぞれ配置されている。また図２に示すように、発光器１９と受光器２１とは、上型５と下型９との間の間隔Ｇ内に被加工物として金属板３を搬入する際に被加工物が通る搬入領域ＤＡを含まない予め定めた進入禁止領域ＰＡに物体（主として作業者の手、腕頭等）が進入したことを検出し得るように上下方向の位置が定められている。発光器１９は、複数のレーザ発光源が上下方向に並んだ構造を有している。また受光器２１は発光器１９からの複数の光線を受光し、一部の光線でも遮断されると検出信号（動作停止信号）を出力するように構成されている。発光器１９及び受光器２１は、それぞれ支持フレーム２０及び２２によって支持されている。発光器１９と受光器２１との間には、複数の光線によって形成された光の帯によって進入禁止領域ＰＡが形成されることになる。加工作業を行う場合には、進入禁止領域ＰＡの下の搬入領域ＤＡから被加工物が台２３に沿うようにして上型５と下型９との間に搬入される。

図３に符号２６で示した部材は、被加工物としての金属板３が突き当たる突き当て部材である。この突き当て部材２６は、下型９と一緒に上下方向に往復移動して、金属板３の位置が変わらないようにしている。なおこの物体接近検出装置１７は、フットスイッチ１５が押し下げられると動作状態になり、後に説明するように、上型５と下型９との間の間隔Ｇが予め定めた寸法以下になったことを間隔寸法検出装置２５が検出すると非動作状態（出力が出ない状態）となる。

間隔寸法検出装置２５は、具体的には、往復移動部である下部テーブル１１に設けられて下部テーブル１１と一緒に移動する被検出部２７と、下部テーブル１１に対して移動しない固定部（上部テーブル７を支持する支持フレーム６）に設けられて対応する被検出部２７が予め定めた位置を越えていることを被検出部２７と協働して検出する検出部２９とを備えている。本実施の形態では、間隔寸法検出装置２５が、使用を予定する３種類の上型と下型の組み合わせに対応した３つの被検出部２７と３つの検出部２９とからなる３つの検出手段３１を備えている。なお図２及び図３には、１つの検出手段３１だけを図示してある。上型と下型の組み合わせを変更すると、下部テーブル１１の移動量も変わることが多い。そこで本実施の形態では、使用を予定する３種類の上型と下型の組み合わせに応じて、予め３つの検出手段３１を用意している。各検出手段３１の検出部２９及び被検出部２７は、対応する被移動型に応じて、上型５と下型９との間の間隔Ｇが予め定めた寸法以下になっているか否かを正しく測定できるように設定してある。なおここで予め定めた寸法とは、例えば人の指が入り込まない寸法である。より具体的には、上型５と下型９とに被加工物が接触した状態から下型を５〜９ｍｍ程度上型５から離したときの上型５と下型９との間の間隔の寸法である。

具体的には、被検出部２７は突出部２８によって構成されており、検出部２９は、突出部２８によって操作されるリミットスイッチ３０により構成されている。この突出部２８とリミットスイッチ３０とにより近接スイッチからなる検出手段３１が構成されている。

図４に示すように３つの突出部２８（奥の１つの突出部は図示していない）は、位置調整可能な取り付け機構３４に横に並ぶように取り付けられている。取り付け機構３４は、下部テーブル１１に取り付けられたプレート３５を備えている。プレート３５には、上下方向に延びる３本の溝３７が形成されており、３つの突出部２８には対応する溝３７に挿入されるボルト部が固定され、ボルト部の先端にナットが螺合されて、突出部２８がプレート３５に対して上下方向に位置調整可能に取り付けられている。また３つのリミットスイッチ３０は、スイッチユニット３２内に横に並ぶように配置されている。この例では、３つのリミットスイッチ３０の上下方向の位置は同じであり、３つの突出部２８の上下方向の位置が対応する下型に合わせて設定されている。

図５は、３つのリミットスイッチ３０の接点３１ａ〜３１ｃを含む回路の概略を示す図である。本実施の形態では、上型５と下型９との組み合わせが変更されたときに、変更された型の組み合わせに対応した適切な検出手段３１の出力を制御に利用できるように３つの検出手段３１から適切な検出手段を選択する検出手段選択手段３３を制御装置１４に備えている。なお図５では、理解を容易にするために、便宜的に検出手段選択手段３３を制御装置１４の外側に示している。実施の形態の検出手段選択手段３３は、手動のダイアルノブ３６を回すことにより検出手段を選択ができる構造を有している。検出手段選択手段３３によって選択されたリミットスイッチ３０の接点３１ａ〜３１ｃが閉じると、検出手段選択手段３３を経由して検出信号（接点３１ａ〜３１ｃのいずれかが閉じることによって発生する信号）が制御装置１４内に入力される。

制御装置１４は、１回の加工動作において間隔寸法検出装置２５から検出信号が出力されるまでは物体接近検出装置１７から動作停止信号が出力されると型移動装置１３を停止させ、しかも１回の加工動作において間隔寸法検出装置２５から検出信号が出力された後は、物体接近検出装置１７の動作状態を無効にするか、または物体接近検出装置１７から動作停止信号が出力されても型移動装置１３を停止させないように構成されている。具体的には、間隔寸法検出装置２５から検出信号が出力された後は、物体接近検出装置１７の動作を無効にして動作停止信号の出力が停止されるようにしている。したがって本実施の形態によれば、上型と下型とが作業者の指等が入らない程度まで小さくなるまでは（検出信号が出力されるまでは）、物体接近検出装置１７が動作状態にあって、作業者の体の一部が必要以上に装置に近づくと、加工装置は停止する。そして上型と下型とが作業者の指等が入らない程度まで小さくなった以降は（検出信号が出力された後は）、物体接近検出装置１７が無効状態となって、被加工物が折り曲げ過程で進入禁止領域ＰＡに入り込んでも、１回の加工動作が終了するまでは加工装置は停止することなく確実に折り曲げ作業を完了する。

上記本実施の形態によれば、上型と下型との組み合わせを変更したときに、検出手段選択手段３３を用いて適切な検出手段３１を選択する簡単な作業をするだけで、間隔寸法検出装置２５から必要な検出信号を得るための設定変更を行うことができる。したがって従来よりも短い時間で設定変更を行うことができる。

なお使用する型の種類が変わった場合には、前述の取り付け機構３４における突出部２８の取り付け位置を適宜に変更しておけばよい。

本発明を適用する折り曲げ加工装置の正面図である。 図１の拡大側面図である。 実施の形態の要部の拡大概略図である。 実施の形態における間隔寸法検出装置の具体的な構成を示す斜視図である。 実施の形態の回路の一部を示す図である。

１ 折り曲げ加工装置
３ 金属板（被加工物）
５ 上型
７ 上部テーブル
９ 下型
１１ 下部テーブル
１３ 型移動装置
１４ 制御装置
１５ フットスイッチ
１７ 物体接近検出装置
２５ 間隔寸法検出装置
２７ 被検出部
２８ 突出部
２９ 検出部
３０ リミットスイッチ
３１ 検出手段
３３ 検出手段選択手段

Claims (8)

1. 上型と下型の一方を被移動型として往復直線移動させる型移動装置と、
   前記上型と前記下型との間の間隔の寸法が予め定めた寸法以下になったことを検出すると検出信号を出力する間隔寸法検出装置と、
   前記間隔内に被加工物を搬入する際に前記被加工物が通る搬入領域を含まない予め定めた進入禁止領域に物体が進入したことを検出すると前記型移動装置の動作を停止させる動作停止信号を出力する物体接近検出装置と、
   前記型移動装置を制御する制御装置とを備え、
   前記型移動装置は前記被移動型が搭載され且つ前記制御装置からの制御指令に応じて往復直線運動をする往復移動部を有し、
   前記間隔寸法検出装置は、前記往復移動部に設けられて前記往復移動部と一緒に移動する被検出部と、前記往復移動部に対して移動しない固定部に設けられて前記被検出部が予め定めた位置を越えていることを前記被検出部と協働して検出する検出部とを備え、
   前記制御装置が、１回の加工動作において
   前記検出信号が出力されるまでは前記物体接近検出装置から前記動作停止信号が出力されると前記型移動装置を停止させ、前記検出信号が出力された後は、前記物体接近検出装置の動作状態を無効にするかまたは前記物体接近検出装置から前記動作停止信号が出力されても前記型移動装置を停止させないように構成されている折り曲げ加工装置であって、
   前記間隔寸法検出装置は、使用を予定する複数種類の前記上型及び／または前記下型に対応した前記被検出部と前記検出部とからなる複数の検出手段を備えており、
   前記制御装置は、前記上型及び／または前記下型が変更されたときに、変更された前記上型及び／または前記下型に対応した適切な前記検出手段の出力を制御に利用できるように複数の前記検出手段から前記適切な検出手段を選択する検出手段選択手段を備えており、
   前記検出手段選択手段は、複数の前記検出手段の出力を入力とし、前記複数の検出手段から手動で選択された一つの前記検出手段の出力のみを前記動作停止信号として出力するように構成されていることを特徴とする折り曲げ加工装置。
2. 前記被検出部及び前記検出部によって近接スイッチ手段が構成されている請求項１に記載の折り曲げ加工装置。
3. 前記被検出部は突出部から構成され、前記検出部は前記突出部によってオン・オフが操作されるメカニカルスイッチからなり、前記突出部と前記メカニカルスイッチとにより前記近接スイッチ手段が構成されている請求項２に記載の折り曲げ加工装置。
4. 前記検出部は突出部から構成され、前記被検出部は前記突出部によってオン・オフが操作されるメカニカルスイッチからなり、前記突出部と前記メカニカルスイッチとにより前記近接スイッチ手段が構成されている請求項２に記載の折り曲げ加工装置。
5. 前記複数の検出手段のそれぞれの前記突出部の取り付け位置が、前記上型及び／または前記下型に対応して予め定められている請求項３または４に記載の折り曲げ加工装置。
6. 前記複数の検出手段のそれぞれの前記メカニカルスイッチの取り付け位置が、前記上型及び／または前記下型に対応して予め定められている請求項３または４に記載の折り曲げ加工装置。
7. 前記検出手段は、光または磁気を利用して検出を行う請求項１に記載の折り曲げ加工装置。
8. 前記突出部及び／または前記メカニカルスイッチは、取り付け位置の調整が可能な取り付け機構を介して取り付けられている請求項３または４に記載の折り曲げ加工装置。

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