JP5991927B2 - 曲げ加工機における撓み補正装置および撓み補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレスブレーキ等の板状のワークを曲げ加工する加工機における撓み補正装置および撓み補正方法に関し、特に、クラウニングシリンダを配置した撓み補正において、メインシリンダに対するクラウニングシリンダの圧力比を高くして、十分な撓み補正量を確保することができる撓み補正装置および撓み補正方法に関するものである。

一般に、従来のプレスブレーキ等の板状のワークを曲げ加工する加工機においては、下部テーブルに設けられたダイ（下型）と上部テーブルに設けられたパンチ（上型）とを有し、左右のメインシリンダにより、上部テーブルを下部テーブルに対して移動させ、ワークを、ダイとパンチとによって挟み込み、パンチの押し込み量（ストローク量）だけを押し込んでベンディング加工を行うようになっている。

ここで、この折り曲げ動作の際、パンチとダイとの間に介在するワークを介して、上部テーブルと下部テーブルは互いに加圧反力を受けるので、上部テーブル自体と下部テーブル自体とに上下方向に僅かではあるが撓みが発生する。

そして、上部テーブルと下部テーブル自体の撓み量は、ワークの曲げ幅方向に対して均一でなく、ワークが介在する付近では、ワークの無い付近に比して大きいため、正面視で上部テーブルとパンチでは下面が凹状に変形し、下部テーブルとダイでは上面が凹状に変形する。

上部テーブルとパンチの下面の凹状変形と、下部テーブルとダイの上面の凹状変形は、ダイに対するパンチの突込み量を減少させるので、曲げ角度は所望値よりも過大となって、曲げ角度はワークの曲げ幅方向にわたり均一な断面形状とならず、所望の通り角度が得られない。

そこで、上部・下部テーブル自体の撓みによる凹状変形を解消して上部テーブルおよびパンチの下面と、下部テーブルおよびダイの上面をワークの曲げ幅方向で直線に維持する必要が生じている。

このため、従来では、上部テーブルの左右部を昇降させる左右それぞれのメインシリンダの他に、下部テーブルの左右中央線を挟んでこの中央線の付近に左右のクラウニングシリンダ（撓み補正シリンダ）を配置した撓み補正機溝を有する曲げ加工機が提案されている。

これによれば、左右の撓み補正用のクラウニングシリンダは下部テーブルの中央部付近を上方へ凸状に曲げるように作用しているため、下部テーブルとダイの上面の凹状の変形は、下部テーブルのこの凸状変形により相殺されて下部テーブルおよびダイの上面及び、上部テーブルおよびパンチの下面の直線が維持されることになる。

従来のクラウニングシリンダを配置した撓み補正の一方法としては、以下のような方法があった。

すなわち、曲げ幅、曲げ位置を主体とするデータに基づき、加工仕様データによる折曲げ加工で撓み補正用のクラウニングシリンダに供給すべきクラウニングシリンダ圧力を算定するための比例係数を演算により求め、この比例係数と折曲げ加工中に検出された左右のテーブル昇降シリンダの昇降シリンダ圧力とから補正用のクラウニングシリンダ圧力を算定し、それに基づいてクラウニングシリンダを制御するようにしていた（特許文献１）。

そして、上部テーブルを上下させる左右のメインシリンダの圧力に応じて下部テーブルに取り付けられた、クラウニングシリンダの圧力を、以下の式のように変化させる。

クラウニングシリンダ指令圧力 = 比例係数α × メインシリンダ加圧力(P1+P2)

ここで、比例係数αは、材料の曲げ長さ、曲げ位置の条件によって予め計算され決定している。つまり、クラウニングシリンダの圧力は、曲げ荷重に比例してリアルタイムに変化するようになっている。

また、従来の撓み補正の他の方法としては、以下のような方法があった。

固定くさびに対して２個の可動くさびを上下に接して設けたくさび機構部を、モーターからなる往復動機構部により駆動し、プレスブレーキの上部・下部テーブルの撓みを補正するようにしていた（特許文献２）。

特開平５−３２９５４９号公報 特開２０００−７１０７１号公報

しかしながら、上記従来の撓み補正方法では、以下のような問題点があった。

すなわち、上記クラウニングシリンダを配置した撓み補正方法においては、比例係数αを大きな値に設定できないため、撓み補正量が不足して所望の通り角度が得られないと言う問題点があった。

この問題点について、図７を参照して以下に説明する。図７は、従来の撓み補正方法におけるクラウニング制御システムの等価ブロック図である。

図７において、ｘ：メインシリンダ圧力の初期値、α：曲げ長さ、曲げ位置から算出される比例係数、Kc：クラウニングシリンダ圧力がメインシリンダ圧力に影響を及ぼす割合（機械剛性による係数）、ｙ：クラウニングシリンダによるメインシリンダ圧力の増加量となっている。

図７に示すように、クラウニングの加圧力は、スライドを上下させる左右のメインシリンダ加圧力に比例して上昇し、かつ、加圧している最中は、クラウニングシリンダの加圧力が高くなると、反力によってメインシリンダの加圧力が上昇してしまい、クラウニングシリンダの加圧力とメインシリンダの加圧力とが発散状態となる。つまり、このシステムは、正帰還ループになっている。

上記発散状態についてより詳しく説明すると、図７のブロック図の伝達関数は、

伝達関数が負にならない条件により、αの範囲を算出すると、

Kc は正の値なので、

このように、Kcが大きくなると、αを小さくしなければならない。

ここで、Kcは機械剛性によるものなので、容易に小さくはできず、よって、比例係数αの設定には限界がある。

つまり、曲げ力に対して、クラウニングシリンダ圧力の割合を大きくすることができないので、場合によっては撓み補正量が不足し、所望の通り角度が得られないこととなってしまった。

また、上記加圧する前にクサビを動作させるくさび機構部を配置した撓み補正の方法においては、以下のような問題点があった。

すなわち、曲げている過程においては、所望の通り角度は得られない、材料の板厚や抗張力が変化すると、加圧力が変化してしまい、所望の通り角度が得られない、加圧する前にクサビを動作させると、上下テーブル間距離が変化するため、材料を挟み込むスライドの位置が変化してしまう、等の問題点があった。

本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、上型を取付けた上部テーブルおよび下型を取付けた下部テーブルのいずれか一方が、前記下部テーブルあるいは上部テーブルに設けられたメインシリンダにより昇降動作され、それにより前記上型と下型とに挟まれたワークの曲げ加工を行う加工機において、前記ワークの曲げ加工の際に、前記上部テーブルおよび下部テーブルの上下方向の撓みを補正する撓み補正装置であって、
前記上部テーブルと下型の変形および前記下部テーブルと上型の変形を解消するために前記上部テーブルおよび下部テーブルのいずれか一方に設けられた撓み補正シリンダと、
前記撓み補正シリンダを駆動するための駆動機構と、
前記メインシリンダの加圧力を検出する圧力検出手段と、
以下の（Ａ）〜（Ｄ）の工程処理を制御する制御手段と、を有する撓み補正装置である。

（Ａ）加工仕様データに基づいて前記撓み補正シリンダの加圧力を算定するための比例係数を算出する工程と、
（Ｂ）前記工程（Ａ）において算出された比例係数が、前記撓み補正シリンダの加圧力と前記メインシリンダの加圧力とが発散した状態とならない比例係数の発散限界しきい値を超えたか否かを判定する工程と、
（Ｃ）前記工程（Ｂ）において、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた場合、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた分の割合を、前記加工仕様データに基づいて算出した理論曲げ荷重に乗算した乗算値を前記撓み補正シリンダの加圧力に加算して新たな撓み補正シリンダ加圧力とする工程と、
（Ｄ）前記工程（Ｃ）において算出された新たな撓み補正シリンダ加圧力により前記撓み補正シリンダを駆動する工程。

請求項２に係る発明は、前記加工仕様データが、前記ワークの板厚および材質、前記下型および上型に対する前記ワークの曲げ幅方向での曲げ位置および金型情報からなることを特徴とする請求項１に記載の撓み補正装置である。

請求項３に係る発明は、前記メインシリンダが、前記上部テーブルの長手方向の両側にそれぞれ設けられ、前記撓み補正シリンダが、前記下部テーブルにおける前記ワークの曲げ幅方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の撓み補正装置である。

請求項４に係る発明は、前記撓み補正シリンダの加圧力が、前記圧力検出手段により検出された前記メインシリンダの加圧力に所定の係数を乗算して求められることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の撓み補正装置である。

請求項５に係る発明は、上型を取付けた上部テーブルおよび下型を取付けた下部テーブルのいずれか一方が、前記下部テーブルあるいは上部テーブルに設けられたメインシリンダにより昇降動作され、それにより前記上型と下型とに挟まれたワークの曲げ加工を行うにあたり、前記上部テーブルと下型の変形および前記下部テーブルと上型の変形を解消するために前記上部テーブルおよび下部テーブルのいずれか一方に設けられた撓み補正シリンダと、前記撓み補正シリンダを駆動するための駆動機構と、前記メインシリンダの加圧力を検出する圧力検出手段と、制御装置と、を有し、前記制御装置の制御の基で、前記ワークの曲げ加工を行う加工機において、前記ワークの曲げ加工の際に、前記上部テーブルおよび下部テーブルの上下方向の撓みを補正する撓み補正方法であって、
（Ａ）前記制御装置により、加工仕様データに基づいて前記撓み補正シリンダの加圧力を算定するための比例係数を算出する工程と、
（Ｂ）前記制御装置により、前記工程（Ａ）において算出された比例係数が、前記撓み補正シリンダの加圧力と前記メインシリンダの加圧力とが発散した状態とならない比例係数の発散限界しきい値を超えたか否かを判定する工程と、
（Ｃ）前記制御装置により、前記工程（Ｂ）において、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた場合、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた分の割合を、前記加工仕様データに基づいて算出した理論曲げ荷重に乗算した乗算値を前記撓み補正シリンダの加圧力に加算して新たな撓み補正シリンダ加圧力とする工程と、
（Ｄ）前記制御装置により、前記工程（Ｃ）において算出された新たな撓み補正シリンダ加圧力により前記撓み補正シリンダを駆動する工程と、を有する撓み補正方法である。

請求項６に係る発明は、前記加工仕様データが、前記ワークの板厚および材質、前記下型および上型に対する前記ワークの曲げ幅方向での曲げ位置および金型情報からなることを特徴とする請求項５に記載の撓み補正方法である。

請求項７に係る発明は、前記メインシリンダが、前記上部テーブルの長手方向の両側にそれぞれ設けられ、前記撓み補正シリンダが、前記下部テーブルにおける前記ワークの曲げ幅方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５あるいは６に記載の撓み補正方法である。

請求項８に係る発明は、前記撓み補正シリンダの加圧力が、前記圧力検出手段により検出された前記メインシリンダの加圧力に所定の係数を乗算して求められることを特徴とする請求項５あるいは６に記載の撓み補正方法である。

本発明によれば、クラウニングシリンダを配置した撓み補正において、メインシリンダに対するクラウニングシリンダの圧力比を高くして、十分な撓み補正量を確保でき、それにより、所望の通り角度を得ることができる。

本発明を実施した加工機（プレスブレーキ）の概略を示す全体正面図である。 図１に示したメインシリンダ１１ａ、１１ｂおよびクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂの流体圧制御機構の説明図である。 図１に示したプレスブレーキ７の制御装置１５の概略構成を示すブロック図である。 図３に示した撓み補正装置による撓み補正動作のフローチャートである。 本願を実施した撓み補正方法におけるクラウニング制御システムの等価ブロック図である。 本願を実施した撓み補正方法におけるオフセットクラウニング制御システムの概略等価ブロック図である。 従来の撓み補正方法におけるクラウニング制御システムの概略等価ブロック図である。

図１は、本発明を実施した曲げ加工機（プレスブレーキ）の概略を示す全体正面図である。

図１に示すように、この曲げ加工機（プレスブレーキ）７は、下部テーブル９ａに設けられた下型としてのダイ７ａに対して、上部テーブル９ｂに設けられた上型としてのパンチ７ｂを、上部テーブル９ｂの長手方向の左右両側にそれぞれ設けられたメインシリンダ１１ａ、１１ｂによって上下にスライド動作させ、それにより、ダイ７ａとパンチ７ｂとの間に搬入されたワークＷを、ダイ７ａとパンチ７ｂとによって曲げ加工するように構成されている。

そして、このプレスブレーキ７には、折り曲げ動作の際、パンチ７ｂおよびダイ７ａ間に介在するワークＷを介して受ける加圧反力による上部テーブル９ｂとパンチ７ｂの下面の凹状変形及び、下部テーブル９ａとダイ７ａの上面の凹状変形を解消してこれら下面と上面をワークＷの曲げ幅方向（図１の左右方向）で直線に維持するための撓み補正機構としてクラウニングシリンダ（撓み補正シリンダ）１３ａ、１３ｂが、ワークＷの曲げ幅方向に沿って図１の左右両側に設けられている。

なお、メインシリンダ１１ａ、１１ｂおよびクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂの詳細な構成については、特開平５−３２９５４９号公報（特許文献１）等に記載されているので省略する。

また、プレスブレーキ７は、この加工機全体の制御をつかさどる制御装置１５を有しており、その制御装置１５には、所定画像の表示を行うと共に、オペレータからの指示を入力する入力表示部１７が設けられている。

そして、制御装置１５の制御の基に、入力表示部１７により入力設定された曲げ加工動作に従い、後述する流体圧制御機構によりメインシリンダ１１ａ、１１ｂおよびクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂが駆動されて曲げ加工が行われるようになっている。

次に、メインシリンダ１１ａ、１１ｂおよびクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂの流体圧制御機構について説明する。

図２は、図１に示したメインシリンダ１１ａ、１１ｂおよびクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂの流体圧制御機構の説明図である。

図２に示すように、この流体圧制御機構は、駆動系として、メインシリンダ１１ａ、１１ｂのそれぞれに接続された調整弁１９ａ、１９ｂと、調整弁１９ａ、１９ｂのそれぞれを駆動するモーター２１ａ、２１ｂと、制御装置１５よりD/A変換器２３ａ、２３ｂを介して送信された制御信号に基づいて、モーター２１ａ、２１ｂのそれぞれを制御するスライド制御アンプ２５ａ、２５ｂと、クラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂに接続された調整弁２７と、調整弁２７を駆動するモーター２９と、制御装置１５よりD/A変換器３１を介して送信された制御信号に基づいて、モーター２９を制御するスライド制御アンプ３３と、を有している。

また、この流体圧制御機構は、検出系として、メインシリンダ１１ａの上下圧力室内の圧力を検出する第１および第２の圧力センサー３５ａ１、３５ａ２と、メインシリンダ１１ｂの上下圧力室内の圧力を検出する第３および第４の圧力センサー３５ｂ１、３５ｂ２と、クラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂの圧力室内の圧力を検出する第５の圧力センサー３５とを有しており、第１〜第５の圧力センサー３５ａ１、３５ａ２、３５ｂ１、３５ｂ２、３５よりの検出信号は、A/D変換器３７を介して制御装置１５に入力されるようになっている。

さらに、メインシリンダ１１ａ、１１ｂには、それぞれスライド位置検出器３９ａ、３９ｂが設けられており、上部テーブル９ｂおよびパンチ７ｂのスライド位置を検出するようになっており、そのスライド位置検出信号は、それぞれ、カウンタ入力部４１ａ、４１ｂを介して制御装置１５に入力されるようになっている。

上記構成により、制御装置１５よりD/A変換器３１を介して送信された制御信号に基づいたスライド制御アンプ３３の制御のもとに、モーター２９が調整弁２７を駆動し、クラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂのピストンロッドを例えば突出すると、下部テーブル９ａの図２で左右方向（ワークＷの曲げ幅方向）中央部付近での上縁は上方へ凸状に突出変形することになり、突出変形量は、クラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂのピストンロッド３５，３７との結合部付近で最も大きい値となる。

ここで、メインシリンダ１１ａ、１１ｂの作動による折り曲げ動作の際、介在するワークＷから上部テーブル９ｂと下部テーブル９ａが受ける加圧反力により、上部テーブル９ｂとパンチ７ｂの下面と、下部テーブル９ａとダイ７ａの上面は凹状に変形するが、下部テーブル９ａの凸状変形により、相殺できることになる。

図３は、図１に示したプレスブレーキ７の制御装置１５の概略構成を示すブロック図である。

この制御装置１５は、前述した第１〜第５の圧力センサー３５ａ１、３５ａ２、３５ｂ１、３５ｂ２、３５およびスライド位置検出器３９ａ、３９ｂよりの検知結果に基づいて、メインシリンダ１１ａ、１１ｂおよびクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂの流体圧制御を行う撓み補正装置の制御手段としても機能するようになっている。

図３に示すように、プレスブレーキ７の制御装置１５は、ＲＯＭ４３およびＲＡＭ４５がバスを介して接続されたＣＰＵ４７を有しており、ＣＰＵ４７には、上述した入力表示部１７およびD/A変換器２３ａ、２３ｂ、３１およびA/D変換器３７およびカウンタ入力部４１ａ、４１ｂおよびデータベース４９が接続されている。

ここでは、ＣＰＵ４７が、入力表示部１７よりのオペレータからの設定や指示に従い、データベース４９内のパンチやダイのデータおよび製品形状データや被加工部材（ワークＷ）のデータを用いると共に、ＲＯＭ４３よりのコンピュータプログラムに従ってＲＡＭ４５を用いて、入力設定された曲げ加工動作を行うと共に、後述するように流体圧制御を行って撓み補正を行うようになっている。

次に、図４および図５を参照して撓み補正装置の動作について説明する。

図４は、図３に示した撓み補正装置による撓み補正動作のフローチャートであり、図５は、本願を実施した撓み補正方法におけるクラウニング制御システムの等価ブロック図である。

なお、この撓み補正動作は、上述したように、ＣＰＵ４７が、ＲＯＭ４３よりのコンピュータプログラムに従ってＲＡＭ４５を用いて、図２に示した流体圧制御機構を制御して行うようになっている。

ここで、プレスブレーキ７の撓みとは、その折り曲げ動作の際、パンチとダイとの間に介在するワークを介して、上部テーブルと下部テーブルは互いに加圧反力を受けるので、上部テーブル自体と下部テーブル自体とに上下方向に生じる撓みである。

まず、撓み補正モードにおいて、図４のステップ１０１において、補正用のクラウニングシリンダ圧力を算定するための比例係数αを算出する。

すなわち、作業者によって入力表示部１７から制御装置１５へ入力されるか、あるいはデータベース４９に記憶されたワークＷの板厚や材質、パンチとダイに対するワークＷの曲げ幅方向での曲げ位置、金型情報（曲げ角度、曲げ幅等）などの加工仕様データに基づいて、制御装置１５の曲げ情報計算モジュール（ＣＰＵ４７）により、曲げ幅と曲げ位置の値に対応した比例係数α が算出される。

次に、ステップ１０３において、ステップ１０１において算出された比例係数αが、発散限界しきい値Ｌｍｔを超えたか否かが判定される。

ここで、発散限界しきい値α_Ｌｍｔとは、従来技術で説明したクラウニングシリンダ１３の加圧力とメインシリンダ１１の加圧力とが発散した状態とならない比例係数の限界値のことであり、実験パラメータとして前もって求められた値である。

すなわち、比例係数αが、発散限界しきい値Ｌｍｔを超えた場合は、従来技術で説明したように、クラウニングシリンダ１３の加圧力が高くなると、反力によってメインシリンダ１１の加圧力が上昇してしまい、クラウニングシリンダ１３の加圧力とメインシリンダ１１の加圧力とが発散状態となってしまう。

次に、ステップ１０３において比例係数αが、発散限界しきい値α_Ｌｍｔを超えたと判定された場合、ステップ１０５において、比例係数αが発散限界しきい値α_Ｌｍｔを超えた分の割合（α−α_Ｌｍｔ）を板厚・材質・金型情報などの加工仕様データに基づいて予め算出した理論曲げ荷重ＢＦに乗算して求められた乗算値が、クラウニングシリンダ１３の加圧力に加算され、新たなクラウニングシリンダ１３の加圧力とされる。

このステップ１０５の処理について図５を参照して詳しく説明する。

図５は、本願を実施した撓み補正方法におけるクラウニング制御システムの等価ブロック図である。

まず、第１〜第４の圧力センサー３５ａ１、３５ａ２、３５ｂ１、３５ｂ２によって検出されたメインシリンダ１１ａ、１１ｂの加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）に対し、係数α_ｐが乗算され、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐとなる。

ここで、係数α_ｐは、曲げ長さや曲げ位置から算出されたクラウニングの比例係数をαとし、α_ｏを、α_ｏ＝α−α_Ｌｍｔ（クラウニングの比例係数が発散限界しきい値α_Ｌｍｔを超えた割合）とした時に、α_ｏが０か０より小さい場合、αとなり、α_ｏが０より大きい場合、発散限界しきい値α_Ｌｍｔとなる値である。

次に、ワークＷの板厚や材質および金型情報から算出された理論曲げ荷重ＢＦに、α_ｏ（クラウニングの比例係数が発散限界しきい値α_Ｌｍｔを超えた割合）が乗算され、クラウニング加圧力指令Ｆｃｏとなる。

そして、メインシリンダ１１ａ、１１ｂの加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）が、クラウニング加圧力指令（オフセット部）Ｆｃｏを有効にする閾値パラメータＦｃｔに対し等しいか大きい場合、スイッチ手段ＳＷによって、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐにクラウニング加圧力指令Ｆｃｏが加算される。なお、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐにクラウニング加圧力指令Ｆｃｏが加算される効果については後述する。

また、メインシリンダ１１ａ、１１ｂの加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）が、クラウニング加圧力指令（オフセット部）Ｆｃｏを有効にする閾値パラメータＦｃｔより小さい場合、スイッチ手段ＳＷによって、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐに０が加算される。すなわち、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐに何も加算されない。

次に、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐあるいはクラウニング加圧力指令Ｆｃｐにクラウニング加圧力指令Ｆｃｏが加算された結果に、１/Ａｃ（ここで、Ａｃは、クラウニングシリンダ面積）が乗算されてクラウニング圧力指令とされ、そのクラウニング圧力指令に、クラウニングシリンダ１３の第５の圧力センサー３５よりの検出圧力結果が、A/D変換器３７を介して減算され、その減算結果に、Ｋｐ（クラウニング圧力ループゲイン）が乗算され、その乗算結果が、D/A変換器３１を介して駆動信号としてサーボアンプ３３へ入力され、モーター２９および調整弁２７を介してクラウニングシリンダ１３を動作させるようになっている。

次に、図５においてクラウニング加圧力指令Ｆｃｐにクラウニング加圧力指令Ｆｃｏが加算された効果について説明する。

まず、図５に示すように、メインシリンダ１１ａ、１１ｂの加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）が、クラウニング加圧力指令（オフセット部）Ｆｃｏを有効にする閾値パラメータＦｃｔに対し等しいか大きい場合、スイッチ手段ＳＷによって、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐに、ワークＷの板厚や材質および金型情報から算出された理論曲げ荷重ＢＦにクラウニングの比例係数が発散限界しきい値α_Ｌｍｔを超えた割合α_ｏが乗算されたクラウニング加圧力指令Ｆｃｏを加算することにより、メインシリンダ１１とクラウニングシリンダ１３の加圧力が発散することなく、加圧力比（クラウニングシリンダ加圧力 / メインシリンダ加圧力）を大きくすることができる。

ここで、加圧力比（クラウニングシリンダ加圧力 / メインシリンダ加圧力）を大きくすることができる理由について図６を参照して説明する。

図６は、本願を実施した撓み補正方法におけるオフセットクラウニング制御システムの概略等価ブロック図である。

図６において、Ｘを、メインシリンダ１１の圧力の初期値とし、Ｙを、クラウニングシリンダ１３によるメインシリンダ１１の圧力の増加量とし、オフセット値（Ｏｆｆｓｅｔ値）を、理論曲げ荷重ＢＦにクラウニングの比例係数が発散限界しきい値α_Ｌｍｔを超えた割合α_ｏが乗算された値とし、αを、比例係数とし、Ｋｃを、クラウニングシリンダ１３の圧力がメインシリンダ１１の圧力に影響を及ぼす割合（機械剛性による係数）とすると、オフセット値（Ｏｆｆｓｅｔ値）は固定値となるので、

となり、発散限界自体は従来と同じとなる。

一方、加圧力の比（クラウニングシリンダ加圧力 / メインシリンダ加圧力）は、
従来における加圧力の比が、

本願発明の実施例における加圧力の比が、

すなわち、上記式から、加圧力の比である、クラウニングシリンダ加圧力 / メインシリンダ加圧力が従来における加圧力の比よりも大きくできることが判る。

これにより、曲げ力に対して、クラウニングシリンダ圧力の割合を大きくすることができるので、従来のように撓み補正量が不足することがなく、所望の通り角度が得られることとなる。

さらに、メインシリンダ１１の加圧力が、予め設定しておいたしきい値（パラメータ）を超えたときに、オフセット値が加算されるようにしたので、材料がパンチとダイの間に挟みこむ前にクラウニングシリンダ１３が動作しないこととなり、挟み込むスライドの位置が、クラウニングの指令によって変化しないようにすることも可能になる。

なお、上記ステップ１０３、１０５の処理は、ワークＷの折曲げ動作と平行して行われる。

すなわち、上部テーブル９ｂを下部テーブル９ａに対し平行に保ってダイ７ａ上にワークＷを載置し、左右のメインシリンダ１１ａ、１１ｂに圧力流体を供給して上部テーブル９ｂを下降すると、ダイ７ａとパンチ７ｂとによりワークＷが次第に折曲げられ、左右のメインシリンダ１１ａ、１１ｂに現れる流体圧であるメインシリンダ加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）が圧力センサー３５ａ、３５ｂによって検出されてA/D変換器３７を介して制御装置１５に入力される。

制御装置１５では、比例定数α と、上記検出されたメインシリンダ加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）に基づいて、左右のクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂのシリンダ圧力（クラウニング加圧力指令Ｆｃｐ）が算出されるが、ここで、メインシリンダ１１ａ、１１ｂの加圧力（Ｆ１＋Ｆ２）が、クラウニング加圧力指令（オフセット部）Ｆｃｏを有効にする閾値パラメータＦｃｔに対し等しいか大きい場合、スイッチ手段ＳＷによって、クラウニング加圧力指令Ｆｃｐにクラウニング加圧力指令Ｆｃｏが加算される。

次に、図４に戻り、ステップ１０７において、ワークＷの折曲げ動作において、ステップ１０５において算出された新たなクラウニングシリンダ１３の加圧力によりクラウニングシリンダ１３の駆動が行われる。

すなわち、制御装置１５は、上述のように演算されたクラウニング加圧力指令に基づいて、D/A変換器３１を介してスライド制御アンプ３３を制御し、スライド制御アンプ３３の制御のもとに、モーター２９が調整弁２７を駆動し、その圧力がクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂに供給される。

従って、ワークＷの折り曲げ動作の際、介在するワークＷから、上部テーブル９ｂが受ける加圧反力により上下方向に撓みが発生して下部テーブル９ａとダイ７ａでは上面が凹状に変形し、上部テーブル９ｂとパンチ７ｂでは下面が凹状に変形するが、左右のクラウニングシリンダ１３ａ、１３ｂの上記動作による下部テーブル９ａ、ダイ７ａの上面の凸状変形によって上記加圧反力による凹状変形は相殺され、下部テーブル９ａとダイ７ａの上面及び、上部テーブル９ｂとパンチ７ｂの下面の直線性は維持される。これによりワークＷの折り曲げ角度は、その曲げ幅方向全幅にわたって均一となる。

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、下記のごと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。

本実施形態においては、メインシリンダを上部テーブルに設け、クラウニングシリンダを下部テーブルに設けた構成となっているが、これに限定されず、メインシリンダをクラウニングシリンダと共に下部テーブルに設けても良いし、メインシリンダを下部テーブルに設け、クラウニングシリンダを上部テーブルに設けても良い。

７ 加工機（プレスブレーキ）
７ａ ダイ（下型）
７ｂ パンチ（上型）
９ａ 下部テーブル
９ｂ 上部テーブル
１１ 入力表示部
１１ａ、１１ｂ メインシリンダ
１３ａ、１３ｂ クラウニングシリンダ
１５ 制御装置
１７ 入力表示部
１９ａ、１９ｂ 調整弁
２１ａ、２１ｂ モーター
２３ａ、２３ｂ、３１ A/D変換器
２５ａ、２５ｂ スライド制御アンプ
２７ 調整弁
２９ モーター
３３ スライド制御アンプ
３３ サーボアンプ
３５ａ１、３５ａ２、３５ｂ１、３５ｂ２、３５ 圧力センサー
３７ D/A変換器
３９ａ、３９ｂ スライド位置検出器
４１ａ、４１ｂ カウンタ入力部
４９ データベース
４７ ＣＰＵ
ＢＦ 理論曲げ荷重
Ｆｃｏ クラウニング加圧力指令（オフセット部）
Ｆｃｐ クラウニング加圧力指令
Ｆｃｔ 閾値パラメータ
Ｌｍｔ 限界値
ＳＷ スイッチ手段
Ｗ ワーク

Claims (8)

1. 上型を取付けた上部テーブルおよび下型を取付けた下部テーブルのいずれか一方が、前記下部テーブルあるいは上部テーブルに設けられたメインシリンダにより昇降動作され、それにより前記上型と下型とに挟まれたワークの曲げ加工を行う加工機において、前記ワークの曲げ加工の際に、前記上部テーブルおよび下部テーブルの上下方向の撓みを補正する撓み補正装置であって、
   前記上部テーブルと下型の変形および前記下部テーブルと上型の変形を解消するために前記上部テーブルおよび下部テーブルのいずれか一方に設けられた撓み補正シリンダと、
   前記撓み補正シリンダを駆動するための駆動機構と、
   前記メインシリンダの加圧力を検出する圧力検出手段と、
   以下の（Ａ）〜（Ｄ）の工程処理を制御する制御手段と、を有する撓み補正装置。
   （Ａ）加工仕様データに基づいて前記撓み補正シリンダの加圧力を算定するための比例係数を算出する工程と、
   （Ｂ）前記工程（Ａ）において算出された比例係数が、前記撓み補正シリンダの加圧力と前記メインシリンダの加圧力とが発散した状態とならない比例係数の発散限界しきい値を超えたか否かを判定する工程と、
   （Ｃ）前記工程（Ｂ）において、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた場合、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた分の割合を、前記加工仕様データに基づいて算出した理論曲げ荷重に乗算した乗算値を前記撓み補正シリンダの加圧力に加算して新たな撓み補正シリンダ加圧力とする工程と、
   （Ｄ）前記工程（Ｃ）において算出された新たな撓み補正シリンダ加圧力により前記撓み補正シリンダを駆動する工程。
2. 前記加工仕様データが、前記ワークの板厚および材質、前記下型および上型に対する前記ワークの曲げ幅方向での曲げ位置および金型情報からなることを特徴とする請求項１に記載の撓み補正装置。
3. 前記メインシリンダが、前記上部テーブルの長手方向の両側にそれぞれ設けられ、前記撓み補正シリンダが、前記下部テーブルにおける前記ワークの曲げ幅方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の撓み補正装置。
4. 前記撓み補正シリンダの加圧力が、前記圧力検出手段により検出された前記メインシリンダの加圧力に所定の係数を乗算して求められることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の撓み補正装置。
5. 上型を取付けた上部テーブルおよび下型を取付けた下部テーブルのいずれか一方が、前記下部テーブルあるいは上部テーブルに設けられたメインシリンダにより昇降動作され、それにより前記上型と下型とに挟まれたワークの曲げ加工を行うにあたり、前記上部テーブルと下型の変形および前記下部テーブルと上型の変形を解消するために前記上部テーブルおよび下部テーブルのいずれか一方に設けられた撓み補正シリンダと、前記撓み補正シリンダを駆動するための駆動機構と、前記メインシリンダの加圧力を検出する圧力検出手段と、制御装置と、を有し、前記制御装置の制御の基で、前記ワークの曲げ加工を行う加工機において、前記ワークの曲げ加工の際に、前記上部テーブルおよび下部テーブルの上下方向の撓みを補正する撓み補正方法であって、
   （Ａ）前記制御装置により、加工仕様データに基づいて前記撓み補正シリンダの加圧力を算定するための比例係数を算出する工程と、
   （Ｂ）前記制御装置により、前記工程（Ａ）において算出された比例係数が、前記撓み補正シリンダの加圧力と前記メインシリンダの加圧力とが発散した状態とならない比例係数の発散限界しきい値を超えたか否かを判定する工程と、
   （Ｃ）前記制御装置により、前記工程（Ｂ）において、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた場合、前記比例係数が前記発散限界しきい値を超えた分の割合を、前記加工仕様データに基づいて算出した理論曲げ荷重に乗算した乗算値を前記撓み補正シリンダの加圧力に加算して新たな撓み補正シリンダ加圧力とする工程と、
   （Ｄ）前記制御装置により、前記工程（Ｃ）において算出された新たな撓み補正シリンダ加圧力により前記撓み補正シリンダを駆動する工程と、を有する撓み補正方法。
6. 前記加工仕様データが、前記ワークの板厚および材質、前記下型および上型に対する前記ワークの曲げ幅方向での曲げ位置および金型情報からなることを特徴とする請求項５に記載の撓み補正方法。
7. 前記メインシリンダが、前記上部テーブルの長手方向の両側にそれぞれ設けられ、前記撓み補正シリンダが、前記下部テーブルにおける前記ワークの曲げ幅方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５あるいは６に記載の撓み補正方法。
8. 前記撓み補正シリンダの加圧力が、前記圧力検出手段により検出された前記メインシリンダの加圧力に所定の係数を乗算して求められることを特徴とする請求項５あるいは６に記載の撓み補正方法。

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