JP4878806B2 - ダイ金型，折曲げ加工方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばプレスブレーキのごとき折曲げ加工装置に使用するダイ金型及びこのダイ金型を使用した折曲げ加工方法並びに装置に係り、さらに詳細には、板状のワークの折曲げ加工時の曲げ荷重に不連続点が生じるダイ金型及びそのダイ金型を用いた折曲げ加工方法並びに装置に関する。

プレスブレーキのごとき折曲げ加工装置は、パンチ（上金型）を備えた上部テーブルとダイ（下金型）を備えた下部テーブルとを上下に対向した構成である。そして、前記上部テーブル又は下部テーブルの一方を上下動することにより、前記パンチとダイによって、ダイ上に載置位置決めした板状のワークの折曲げ加工を行っている。上記構成のごときプレスブレーキによってワークの折曲げ加工を行うとき、ワークの折曲げ角度を測定して折曲げ角度を補正することが行われている（特許文献１参照）。
特開平８−１５５５５３号公報

特許文献１に記載のごとく、ワークの折曲げ角度を測定して補正を行う構成においては、測定する毎にプレスブレーキからワークを取り外すことが必要であったり、又はプレスブレーキに折曲げ角度測定器を備える必要があるものであり、ワークの折曲げ加工の能率向上及び全体構成の簡素化を図る上においてさらなる改善が望まれていた。

本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、ワークの折曲げ加工を行うためのダイ金型であって、Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面とを備え、前記傾斜面と上面との交差部である肩部に、前記上面が接線方向に形成してある第１の曲面と前記傾斜面が接線方向に形成してある第２の曲面とを、ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重に不連続点を生じさせるために不連続に接続した不連続接続部を備えていることを特徴とするものである。

また、前記ダイ金型において、前記上面に接続した第１の曲面の曲率半径よりも前記傾斜面に接続した第２の曲面の曲率半径が大であることを特徴とするものである。

また、パンチとダイ金型とによって板状のワークの折曲げ加工を行う方法であって、Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型の前記上面にワークを載置し位置決めする（ａ）工程と、前記パンチの先端部でもってワークを前記曲げ溝内へ押圧してワークの曲げ加工を開始する（ｂ）工程と、前記ダイ金型に対する前記パンチの相対的なストローク位置及び曲げ荷重を検出して上記ストローク位置と曲げ荷重とを関連付けて荷重・位置メモリに記憶する（ｃ）工程と、前記ダイ金型とワークとの接触位置が前記不連続接続部よりも前記曲げ溝の底部側となったときに仮曲げ位置として前記パンチの相対的な移動を一次停止する（ｄ）工程と、前記荷重・位置メモリに記憶したストローク位置と曲げ荷重との関係により、前記荷重が不連続な荷重不連続点を算出すると共に、この荷重不連続点におけるパンチの実ストローク位置を算出する（ｅ）工程と、前記算出したパンチの実ストローク位置と、予め理論的に求めた荷重不連続点におけるパンチの理論ストローク位置とのストローク差分を演算する（ｆ）工程と、前記理論ストローク位置と、前記ストローク差分と、前記ワークを目標角度に折曲げ加工するときの最終目標角度ストロークとに基づいて、ワーク上面にパンチ先端が当接してからの最終曲げストロークを演算する（ｇ）工程と、前記パンチの移動を再開して、演算した前記最終曲げストロークに基づいて、ダイ金型に対するパンチの相対的な移動位置を制御してワークの折曲げを行う（ｈ）工程と、を備えた折曲げ加工方法である。

また、パンチとダイ金型とによって板状のワークの折曲げ加工を行う方法であって、Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型の前記上面にワークを載置し位置決めする（ａ）工程と、前記パンチの先端部でもってワークを前記曲げ溝内へ押圧してワークの折曲げ加工を開始する（ｂ）工程と、前記ダイ金型に対する前記パンチの相対的なストローク位置及び曲げ荷重を検出して上記ストローク位置と曲げ荷重とを関連付けて荷重・位置メモリに記憶する（ｃ）工程と、前記ダイ金型とワークとの接触位置が前記不連続接続部よりも前記曲げ溝の底部側となったときに仮曲げ位置として前記パンチの相対的な移動を一時停止する（ｄ）工程と、前記荷重・位置メモリに記憶したストローク位置と曲げ荷重との関係により、前記荷重が不連続な荷重不連続点を算出する（ｅ）工程と、前記不連続点にワークが接触するように折曲げを加工行ったときの曲げ荷重と折曲げ目標角度にワークを折曲げ加工を行ったときの曲げ荷重との比であって予め求めてある荷重比と前記荷重不連続点における実荷重値とに基づいてワークの折曲げ角度が目標角度となるときの目標荷重を演算する（ｆ）工程と、前記パンチの移動を再開してワークの折曲げ加工時の検出荷重が前記目標荷重に到達するまでワークの折曲げを行う（ｇ）工程と、を備えた折曲げ加工方法である。

また、Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型と、上記ダイ金型上のワークを前記曲げ溝内へ押圧すべく前記ダイ金型に対して相対的に移動自在なパンチと、前記ダイ金型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移動位置検出手段と、前記ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重を検出するための曲げ荷重検出手段と、前記移動位置検出手段によって検出したストローク位置と前記曲げ荷重検出手段によって検出した曲げ荷重とを関連付けて記憶する荷重・位置メモリと、上記不連続点情報記憶部に記憶されたストローク位置と曲げ荷重とにより曲げ荷重の不連続点に相当する実ストローク位置を演算する不連続点演算手段と、上記不連続点演算手段により演算した実ストローク位置と予め理論的に求めた不連続点位置に相当するパンチの理論ストローク位置とのストローク差分を演算する演算手段と、上記演算手段により演算したストローク差分と、理論的に求めた前記理論ストローク位置とに基づいて前記ワークの折曲げ目標角度に相当する最終曲げストローク位置を演算する補正演算手段と、上記補正演算手段によって、演算された最終曲げストローク位置に基づいて前記パンチの相対的な移動位置を制御するための動作制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

また、Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型と、上記ダイ金型上のワークを前記曲げ溝内へ押圧すべく前記ダイ金型に対して相対的に移動自在なパンチと、前記ダイ金型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移動位置検出手段と、前記ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重を検出するための曲げ荷重検出手段と、前記移動位置検出手段によって検出したストローク位置と前記曲げ荷重検出手段によって検出した曲げ荷重とを関連付けて記憶する荷重・位置メモリと、上記荷重・位置メモリに記憶されたストローク位置と曲げ荷重とにより曲げ荷重の不連続点を演算する不連続点演算手段と、前記不連続点にワークが接触するように折曲げを加工行ったときの曲げ荷重と折曲げ目標角度にワークを折曲げ加工を行ったときの曲げ荷重との比であって予め求めてある荷重比と前記不連続点演算手段において演算した不連続点の実曲げ荷重とに基づいてワークの折曲げ角度が目標角度となるときの目標荷重を演算する演算手段と、前記ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重が前記演算手段によって演算した前記目標荷重になるまで前記パンチの移動を制御する動作制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、ワークの折曲げ角度を測定することなくワークを目標角度に折曲げ加工することができる。したがって、例えば試し曲げ等が不要であって、ワークの折曲げ加工の能率向上を図ることができると共に、折曲げ角度測定器を省略することができ、折曲げ加工装置の全体的構成の簡素化を図ることができるものである。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係るダイ金型１は、一般的なダイ金型と同様にＶ字形状の曲げ溝３を備えている。このダイ金型１における前記曲げ溝３の傾斜面５と上面７との交差部である肩部には、第１の曲面９と第２の曲面１１とを不連続に接続した不連続接続部１３を備えている。前記第１の曲面９は半径Ｒ１の円弧状の曲面であって、前記上面７は上記第１の曲面９の接線方向に形成してある。前記第２の曲面１１は、前記第１の曲面９の半径Ｒ１よりも大きな半径Ｒ２の円弧状の曲面であって、前記傾斜面５は第２の曲面１１の接線方向に形成してある。そして、前記第１の曲面９と第２の曲面１１は、前記不連続接続部１３において接続してある。

前記ダイ金型１の上面７上に板状のワークＷを載置し、パンチ（図１には図示省略）によってワークＷを前記曲げ溝３内へ押圧すると、ダイ金型１の上面に支持されていたワークＷは次第にＶ字形状に折曲げられる。この際、ワークＷとダイ金型１との接触位置は、前記第１の曲面９から第２の曲面１１へと次第に移動する。

前記ワークＷの上面にパンチの先端部が当接してから、ダイ金型１に対するパンチの相対的な移動位置と曲げ荷重との関係は、図２（Ａ）に示すごとき関係にある。すなわち、ワークＷが第１の曲面９に接触した状態においての折曲げ加工時には、移動位置（ストローク位置）と曲げ荷重との関係はラインＬ１で示すように変化する。そして、ワークＷが前記第２の曲面１１に接触した状態での折曲げ加工時には、ラインＬ２に示すように変化する。すなわち、ワークＷが前記不連続接続部１３に接触した位置Ａにおいて前記ラインＬ１とＬ２は不連続点となる（以後、不連続点Ａと称す）。

すなわち、ダイ金型１において、前記第１の曲面９と第２の曲面１１との接続部が不連続な接続部であることにより、ワークＷの折曲げ加工を行うとき、曲げ荷重に不連続点が生じるものである。

なお、前記ラインＬ２は、不連続点ＡからワークＷの折曲げ目標角度α（例えば９０°）までの荷重変化を示すものであり、折曲げ角度との関係においてはほぼ直線的（比例的）に増加するものである。

そして、前記ワークＷが次第に折曲げ加工される折曲げ角度と曲げ荷重の関係を示すと図２（Ｂ）のようになる。ここで、前記不連続接続部１３にワークＷが接触した状態においてのワークＷの折曲げ角度θが例えば１００°になるように予め設定すると、図２（Ｂ）に示すように、折曲げ角度１００°が前記不連続点Ａと対応することになる。換言すれば、曲げ荷重の前記不連続点Ａを知ることができれば、パンチの対応したストローク位置及びワークの対応した折曲げ角度（例えば１００°）を知ることができる。

すなわち、ダイ金型１における前記曲げ溝３の形状寸法及びワークＷの板厚が既知であれば、ワークＷが前記不連続接続部１３に接触した状態時の折曲げ角度θ及びパンチがワークＷの上面に当接してからの移動位置（ストローク位置）を、幾何学的に理論的に演算することができる。したがって、前記不連続接続部１３の位置を、ワークＷの折曲げ角度が所定角度（例えば１００°）になる位置に予め設計してダイ金型１を製造することができるものである。

ところで、ワークＷの折曲げ角度は９０°が最も多いので、ワークＷの折曲げ目標角度α（例えば９０°）より僅かに大きな角度（例えば１００°）に不連続点対応角度（Ａθ）を予め設定しておくことにより、ワークＷを目標角度に折曲げる場合、必ず上記不連続点対応角度（Ａθ）を通過することになる。また、前記ストローク位置とワークＷの折曲げ角度θとの関係は、前述したように、幾何学的に演算によって求めることができるものである。

したがって、ワークＷの折曲げ目標角度αとパンチのストローク位置との関係も演算によって求めることができるものである。また、ワークＷの折曲げ目標角度αの曲げ荷重と不連続点対応角度（Ａθ）の曲げ荷重との比（荷重比Ｋ）を実験的に予め求めておくことにより、前記不連続点対応角度（Ａθ）においての曲げ荷重を検出することによって、折曲げ目標角度αにおいての曲げ荷重を演算することができ、この演算した曲げ荷重を基にしてワークＷを目標角度αに折曲げ加工することができるものである。

前記構成のダイ金型１を用いた折曲げ加工装置１５の構成は次のごとき構成である。すなわち、図３を参照するに、折曲げ加工装置１５における下部テーブル（図示省略）上に装着した前記ダイ金型１上のワークＷを曲げ溝３内へ押圧すべくダイ金型１に対して相対的に上下動自在なパンチ１７を備えている。なお、パンチ１７を上下動するかダイ金型１を上下動するかは相対的なことであるが、本実施形態においては、パンチ１７を上下動する構成にて例示してある。

すなわち、折曲げ加工装置１５は、例えば油圧シリンダ等のごとき流体圧シリンダあるいはサーボモータによって駆動されるボールネジ機構等のごとき適宜の上下動用の駆動装置１９を備えており、この駆動装置１９によって上下動されるラム２１に前記パンチ１７が適宜に取付けてある。そして、前記ダイ金型１に対する前記パンチ１７の相対的なストローク位置（移動位置）を検出するために例えばリニアスケール等よりなる移動位置検出手段２３が設けられていると共に、ワークＷの折曲げ加工時の曲げ荷重を検出するための圧力センサ，トルクセンサなどの適宜センサよりなる曲げ荷重検出手段２５が設けられている。なお、上記移動位置検出手段２３及び曲げ荷重検出手段２５の構成は公知であるから、より詳細な説明は省略する。

さらに、前記折曲げ加工装置１５には、例えばＣＮＣ装置などのごとき制御装置２７が備えられている。この制御装置２７には、前記移動位置検出手段２３によって検出したパンチ１７のストローク位置（移動位置）と前記曲げ荷重検出手段２５によって検出した曲げ荷重とを関連付けて記録（記憶）する荷重・位置メモリ２９が備えられている。この荷重・位置メモリ２９は、前記パンチ１７の先端部（下端部）がワークＷの上面に当接（接触）した位置からのストローク位置と、そのときからの曲げ荷重とを関連付けて記録（記憶）するものである。なお、ワークＷの上面にパンチ１７の先端部が当接したことを検出する構成は、プレスブレーキにおいては、例えばワークＷの板厚を検知する構成として、種々の構成が公知であるから、詳細な説明は省略する。

前記制御装置２７には、ワークＷの加工条件を入力するための加工条件入力手段３１が接続してある。この加工条件入力手段３１は、加工条件として金型条件，ワーク条件，製品情報等を入力するもので、前記金型条件としてはパンチ１７，ダイ金型１の形状，寸法等として、パンチ１７の先端Ｒ，パンチ角度，ダイ金型１における曲げ溝３のＶ幅，ダイ角度，肩Ｒ１，Ｒ２，不連続点対応角度（Ａθ）等を入力する。また、ワーク条件としては材質，板厚等を入力する。さらに製品情報としては、ワークＷの折曲げ目標角度α，フランジ長さ，曲げ長さ等を入力する。

さらに、前記制御装置２７には、ストローク演算手段３３が備えられている。このストローク演算手段３３は、前記加工条件入力手段３１から入力されたダイ金型１の形状，寸法に基づいて、前記不連続点ＡにワークＷが接触するまでのパンチ１７の理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）を幾何学的に演算すると共に、ワークＷの折曲げ目標角度αに対するパンチ１７の理論ストローク位置ＳＴ（α）を演算する。このストローク位置ＳＴ（α）は、［理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）＋ストロークＳＴ（２）］によって求められる。

上記ストロークＳＴ（２）は、不連続点Ａにおけるパンチ位置である理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）から最終目標角度の理論ストローク位置ＳＴ（α）までの距離を示し、理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）の値とその際のワーク角度（Ａθ）と目標角度（α）との差に基づき算出される。すなわち、理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）及び理論ストローク位置ＳＴ（α）は、基準位置（例えばパンチ１７の先端部がワークＷの上面に接触した位置）からのストローク位置として幾何学的に理論的に演算することができるので、前記ストロークＳＴ（２）は、「幾何学的に演算した理論ストローク位置ＳＴ（α）−理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）」として予め求めることができるものである。

さらに、前記制御装置２７には不連続点情報記録部３５が備えられている。この不連続点情報記録部３５には、前記加工条件入力手段３１から入力されたダイ金型１の不連続点対応角度（Ａθ）が記録（記憶）されていると共に、上記ダイ金型１においてワークＷの折曲げ加工を行うときの荷重比Ｋのデータが、ワークＷの材質，板厚毎に記録されている。

上記荷重比Ｋは、前記不連続点ＡにワークＷが接触するように折曲げ加工を行ったときの曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）と折曲げ目標角度αにワークＷを折曲げ加工を行ったときの曲げ荷重ＢＦ（α）との比であって、予め実験的に求められているものである。そして、加工条件が同一の場合には、前記曲げ荷重ＢＦ（α）と曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）との比（荷重比）Ｋは常に一定である。なお、前記曲げ荷重ＢＦ（α），ＢＦ（Ａθ）は、ワークＷの材質，板厚，曲げ線長さ及びダイ金型１における曲げ溝３の形状，寸法に基づいて理論的に予め演算することも可能である。

さらに前記制御装置２７には、不連続点演算手段３７が備えられている。この不連続点演算手段３７は、前記荷重・位置メモリ２９に記憶されたデータに基づいて不連続点Ａを演算するものである。上記不連続点Ａを演算する手法としては、次のように行われる。すなわち、前記不連続点Ａ付近における前記ラインＬ１のデータを抽出してラインＬ１の近似式を作成する。また不連続点Ａ付近における前記ラインＬ２のデータを抽出してラインＬ２の近似式を作成する。

そして、ラインＬ１の近似式とラインＬ２の近似式との交点に対応する実ストローク位置ＳＴ（Ａ）を演算する。この実ストローク位置ＳＴ（Ａ）においてのワークＷの折曲げ角度は、予め設定されている不連続点対応角度（Ａθ）である。また、前述のごとく実ストローク位置ＳＴ（Ａ）に対応する曲げ荷重として不連続点対応角度（Ａθ）においての実曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）を求めることができる。

すなわち、不連続点演算手段３７においては、ワークＷの実際の折曲げ加工時においての、不連続点対応角度（Ａθ）に対応した実際のストローク位置ＳＴ（Ａ）及び実際の曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）を演算することができるものである。

さらに前記制御装置２７には差分演算手段３９が備えられている。この差分演算手段３９は、前記理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）と実ストローク位置ＳＴ（Ａ）との差ΔＳＴを演算するものである。上記差ΔＳＴは、例えば［理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）−実ストローク位置ＳＴ（Ａ）］又は［｛理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）−実ストローク位置ＳＴ（Ａ）｝×理論ストローク位置ＳＴ（α）／理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）］等によって求めることができる。

さらに、前記制御装置２７には、補正演算手段４１が備えられている。この補正演算手段４１は、前記差分演算手段３９において演算された差ΔＳＴ及び前記ストローク演算手段３３において理論的（幾何学的）に演算された理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）及び前記ストロークＳＴ（２）をそれぞれ加算して、ワークＷを目標角度αに折曲げ加工するための実際のストローク位置ＳＴ（α）を演算するものである。この補正演算手段４１によって演算された実ストローク位置ＳＴ（α）は、前記比較演算手段４５へ出力されて、前記パンチ１７の上下動位置がフィードバック制御されるものである。すなわち、パンチ１７の位置制御を行なってワークＷの折曲げ加工が行われるものである。

さらに、前記補正演算手段４１は、前記不連続点演算手段３７において演算された実曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）と前記不連続点情報記録部３５に予め格納してある荷重比Ｋとに基づいて、ワークＷを目標角度αに折曲げ加工する際の目標荷重ＢＦ（α）を演算する機能を有するものである。この目標荷重ＢＦ（α）を前記比較演算手段４５へ入力し、パンチ１７の動作をフィードバック制御してワークＷの折曲げ加工を行うときは、ワークＷへ付与する荷重を制御してワークＷの折曲げ加工を行うことになるものである。

なお、ワークＷの折曲げ加工を行うに際し、パンチ１７の位置制御を行ってワークＷの折曲げ加工を行うか、又はワークＷへ付与する荷重を制御してワークＷの折曲げ加工を行うかは、ワークＷの材質，特性等を考慮して作業者が適宜に選択するものである。

以上のごとき構成において、パンチ１７の位置制御を行ってワークＷの折曲げ加工を行うときの動作は次のように行われる。すなわち、図４にフローチャートを示すように、加工条件入力手段３１から加工条件を入力すると（ステップＳ１）、ストローク演算手段３３においてワークＷを不連続点対応角度（Ａθ）及び目標角度αに折曲げ加工するための、基準位置からのパンチ１７の理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）及び理論ストローク位置ＳＴ（α）が演算される（ステップＳ２）。

そして、上記理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）及び理論ストローク位置ＳＴ（α）が動作制御手段４３へ入力されて、パンチ１７の下降（移動）が開始され、パンチ１７の位置制御が行われる（ステップＳ３）。前述のようにパンチ１７の移動が開始されると、移動位置検出手段２３によってダイ金型１に対するパンチ１７の相対的な移動位置（ストローク位置）が検出されると共に、曲げ荷重検出手段２５によって曲げ荷重が検出される（ステップＳ４）。そして、検出された上記ストローク位置及び曲げ荷重は関連付けて荷重・位置メモリ２９に格納される。

その後、パンチ１７が予め設定した仮曲げ位置に到達したか否かが判断される（ステップＳ５）。上記仮曲げ位置は、前記理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）と理論ストローク位置ＳＴ（α）の間の適宜位置に予め設定されるものである。すなわち、前記仮曲げ位置は、ダイ金型１における曲げ溝３の不連続接続部１３よりも下側、すなわち曲げ溝３の底部側においてワークＷと傾斜面５とが接触した状態の位置であり、ワークＷが目標角度αに折曲げ加工される所定量前の位置である。

前記ステップＳ５において、パンチ１７が仮曲げ位置に到達したと判別されると、パンチ１７の移動が一旦停止される（ステップＳ６）。そして、前記荷重・位置メモリ２９に格納された位置データ及び荷重データに基づいて、不連続点演算手段３７において不連続点Ａの演算が行われ、実ストローク位置ＳＴ（Ａ）及び実曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）の演算が行われる（ステップＳ７）。

その後、差分演算手段３９において前記理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）と実ストローク位置ＳＴ（Ａ）との差ΔＳＴが演算される（ステップＳ８）。そして、前記補正演算手段４１において、（理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）＋差ΔＳＴ＋ストロークＳＴ（２））の演算が行われ、ワークＷを折曲げ角度αに折曲げるための実ストローク位置ＳＴ（α）が演算され、ストローク補正が行われる（ステップＳ９）。なお、前記ストロークＳＴ（２）は、（理論ストローク位置ＳＴ（α）−理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）によって求められるものである。

前述のように、実ストローク位置ＳＴ（α）が演算されると、この実ストローク位置ＳＴ（α）の値が比較演算手段４５へ入力されてパンチ１７の移動が再開され（ステップＳ１０）、パンチ１７の移動位置がフィードバック制御される。そして、パンチ１７が目標のストローク位置すなわち実ストローク位置ＳＴ（α）に達すると（ステップＳ１１）、ワークＷが角度αに折曲げ加工されることとなり、パンチ１７の移動が停止されてワークＷの折曲げ加工が終了する。

上記説明より理解されるように、パンチ１７の位置制御を行なってワークＷを目標角度に折曲げ加工するとき、ダイ金型１の曲げ溝３に予め設定した既知の不連続点Ａ及びこの不連続点Ａに対応した既知の不連続点対応角度（Ａθ）を基にして、ワークＷの折曲げ加工を行う際の実際のストローク位置ＳＴ（Ａ）と理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）との差を演算して、ワークＷの目標角度αに対する実ストローク位置ＳＴ（α）を演算してパンチ１７の位置制御を行うものであるから、ワークＷの折曲げ角度を検出することなくワークＷを目標角度αに折曲げ加工することができる。したがって、試し曲げ等が不要であって折曲げ加工の能率向上を図ることができると共に、折曲げ角度検出器等が不要であって構成の簡素化を図ることができるものである。

前記パンチ１７へ付与する曲げ荷重のフィードバック制御を行ってワークＷを目標角度αに折曲げ加工する場合の動作は、図５に示すフローチャートのように行われる。なお、ステップＳ１〜ステップＳ７の動作は前述した動作と同じであるから説明は省略する。

前述のごとく、ステップＳ７において実ストローク位置ＳＴ（Ａ）及び実曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）の演算が行われると、前記ステップＳ２で演算した理論ストローク位置ＳＴ（Ａ）及び理論ストローク位置ＳＴ（α）に対応する理論曲げ荷重ＢＦ（α）と理論曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）との比に対応する荷重比Ｋが不連続点情報記録部３５から読み出される。そして、補正演算手段４１において、前記荷重比Ｋ及び実曲げ荷重ＢＦ（Ａθ）の積として、ワークＷを目標角度αに折曲げ加工するときの実曲げ荷重ＢＦ（α）を演算する（ステップＳ８）。

前述のように実曲げ荷重ＢＦ（α）が演算され、この実曲げ荷重ＢＦ（α）の値が比較演算手段４５へ入力されてパンチ１７の移動が再開される（ステップＳ９）。すなわち、パンチ１７へ付与する曲げ荷重でもってのフィードバック制御が行われる。そして、パンチ１７へ付与する曲げ荷重が前記実曲げ荷重ＢＦ（α）に達すると、ワークＷが角度αに折曲げ加工されたこととなって折曲げ加工が終了する（ステップＳ１０）。

上記説明より理解されるように、パンチ１７へ付与するための曲げ荷重を制御してワークＷの折曲げ加工を行う場合においても、ワークＷの試し曲げや折曲げ角度検出器は不要であり、折曲げ加工の能率向上及び構成の簡素化を図ることができるものである。

本発明の実施形態に係るダイ金型の主要部分を示した説明図である。 上記ダイ金型を用いてワークの折曲げ加工を行った場合の不連続点の説明図である。 前記ダイ金型を用いた折曲げ加工装置の構成を機能的に示した機能ブロック図の説明図である。 パンチを位置制御してワークの折曲げ加工を行うときの動作を示すフローチャートである。 パンチに付与する曲げ荷重を制御してワークの折曲げ加工を行うときの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ダイ金型
３ 曲げ溝
５ 傾斜面
７ 上面
９ 第１の曲面
１１ 第２の曲面
１３ 不連続接続部
１５ 折曲げ加工装置
１７ パンチ
２３ 移動位置検出手段
２５ 曲げ荷重検出手段
２７ 制御装置
２９ 荷重・移動メモリ
３１ 加工条件入力手段
３３ ストローク演算手段
３５ 不連続点情報記録部
３７ 不連続点演算手段
３９ 差分演算手段
４１ 補正演算手段

Claims (6)

1. ワークの折曲げ加工を行うためのダイ金型であって、Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面とを備え、前記傾斜面と上面との交差部である肩部に、前記上面が接線方向に形成してある第１の曲面と前記傾斜面が接線方向に形成してある第２の曲面とを、ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重に不連続点を生じさせるために不連続に接続した不連続接続部を備えていることを特徴とするダイ金型。
2. 請求項１に記載のダイ金型において、前記上面に接続した第１の曲面の曲率半径よりも前記傾斜面に接続した第２の曲面の曲率半径が大であることを特徴とするダイ金型。
3. パンチとダイ金型とによって板状のワークの折曲げ加工を行う方法であって、次の各工程を備えていることを特徴とする折曲げ加工方法、
   （ａ）Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型の前記上面にワークを載置し位置決めする工程、
   （ｂ）前記パンチの先端部でもってワークを前記曲げ溝内へ押圧してワークの曲げ加工を開始する工程、
   （ｃ）前記ダイ金型に対する前記パンチの相対的なストローク位置及び曲げ荷重を検出して上記ストローク位置と曲げ荷重とを関連付けて荷重・位置メモリに記憶する工程、
   （ｄ）前記ダイ金型とワークとの接触位置が前記不連続接続部よりも前記曲げ溝の底部側となったときに仮曲げ位置として前記パンチの相対的な移動を一次停止する工程、
   （ｅ）前記荷重・位置メモリに記憶したストローク位置と曲げ荷重との関係により、前記荷重が不連続な荷重不連続点を算出すると共に、この荷重不連続点におけるパンチの実ストローク位置を算出する工程、
   （ｆ）前記算出したパンチの実ストローク位置と、予め理論的に求めた荷重不連続点におけるパンチの理論ストローク位置とのストローク差分を演算する工程、
   （ｇ）前記理論ストローク位置と、前記ストローク差分と、前記ワークを目標角度に折曲げ加工するときの最終目標角度ストロークとに基づいて、ワーク上面にパンチ先端が当接してからの最終曲げストロークを演算する工程、
   （ｈ）前記パンチの移動を再開して、演算した前記最終曲げストロークに基づいて、ダイ金型に対するパンチの相対的な移動位置を制御してワークの折曲げを行う工程。
4. パンチとダイ金型とによって板状のワークの折曲げ加工を行う方法であって、次の各工程を備えていることを特徴とする折曲げ加工方法、
   （ａ）Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型の前記上面にワークを載置し位置決めする工程、
   （ｂ）前記パンチの先端部でもってワークを前記曲げ溝内へ押圧してワークの折曲げ加工を開始する工程、
   （ｃ）前記ダイ金型に対する前記パンチの相対的なストローク位置及び曲げ荷重を検出して上記ストローク位置と曲げ荷重とを関連付けて荷重・位置メモリに記憶する工程、
   （ｄ）前記ダイ金型とワークとの接触位置が前記不連続接続部よりも前記曲げ溝の底部側となったときに仮曲げ位置として前記パンチの相対的な移動を一時停止する工程、
   （ｅ）前記荷重・位置メモリに記憶したストローク位置と曲げ荷重との関係により、前記荷重が不連続な荷重不連続点を算出する工程、
   （ｆ）前記不連続点にワークが接触するように折曲げを加工行ったときの曲げ荷重と折曲げ目標角度にワークを折曲げ加工を行ったときの曲げ荷重との比であって予め求めてある荷重比と前記荷重不連続点における実荷重値とに基づいてワークの折曲げ角度が目標角度となるときの目標荷重を演算する工程、
   （ｇ）前記パンチの移動を再開してワークの折曲げ加工時の検出荷重が前記目標荷重に到達するまでワークの折曲げを行う工程。
5. Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型と、
   上記ダイ金型上のワークを前記曲げ溝内へ押圧すべく前記ダイ金型に対して相対的に移動自在なパンチと、
   前記ダイ金型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移動位置検出手段と、
   前記ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重を検出するための曲げ荷重検出手段と、
   前記移動位置検出手段によって検出したストローク位置と前記曲げ荷重検出手段によって検出した曲げ荷重とを関連付けて記憶する荷重・位置メモリと、
   前記荷重・位置メモリに記憶されたストローク位置と曲げ荷重とにより曲げ荷重の不連続点に相当する実ストローク位置を演算する不連続点演算手段と、
   上記不連続点演算手段により演算した実ストローク位置と予め理論的に求めた不連続点位置に相当するパンチの理論ストローク位置とのストローク差分を演算する演算手段と、
   上記演算手段により演算したストローク差分と、理論的に求めた前記理論ストローク位置とに基づいて前記ワークの折曲げ目標角度に相当する最終曲げストローク位置を演算する補正演算手段と、
   上記補正演算手段によって、演算された最終曲げストローク位置に基づいて前記パンチの相対的な移動位置を制御するための動作制御手段と、
   を備えていることを特徴とする折曲げ加工装置。
6. Ｖ字形状の曲げ溝の傾斜面と上面との交差部である肩部に、第１の曲面と第２の曲面とを不連続に接続した不連続接続部を備えたダイ金型と、
   上記ダイ金型上のワークを前記曲げ溝内へ押圧すべく前記ダイ金型に対して相対的に移動自在なパンチと、
   前記ダイ金型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移動位置検出手段と、
   前記ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重を検出するための曲げ荷重検出手段と、
   前記移動位置検出手段によって検出したストローク位置と前記曲げ荷重検出手段によって検出した曲げ荷重とを関連付けて記憶する荷重・位置メモリと、
   前記荷重・位置メモリに記憶されたストローク位置と曲げ荷重とにより曲げ荷重の不連続点を演算する不連続点演算手段と、
   前記不連続点にワークが接触するように折曲げを加工行ったときの曲げ荷重と折曲げ目標角度にワークを折曲げ加工を行ったときの曲げ荷重との比であって予め求めてある荷重比と前記不連続点演算手段において演算した不連続点の実曲げ荷重とに基づいてワークの折曲げ角度が目標角度となるときの目標荷重を演算する演算手段と、
   前記ワークの折曲げ加工時の曲げ荷重が前記演算手段によって演算した前記目標荷重になるまで前記パンチの移動を制御する動作制御手段と、
   を備えていることを特徴とする折曲げ加工装置。

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