JP6638022B2 - プレスブレーキ制御装置、プレスブレーキ制御方法、及び金型 - Google Patents

Description

本発明は、プレスブレーキ制御装置、プレスブレーキ制御方法、金型、及び金型情報のデータ構造に関する。

板金を曲げ加工するプレスブレーキは、パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルとを備える。プレスブレーキは、上部テーブルを下部テーブルへと下降させて、ダイの上に配置された板金をパンチとダイとで挟んで折り曲げる。

パンチの先端が板金に接触した状態からパンチをダイに向けて下降させる距離（ストローク）は、板金の得ようとする曲げ角度によって決まる。ところが実際には、プレスブレーキのサイドフレームの撓み、及び、上部テーブル及び下部テーブルの撓みが存在するため、計算上のストロークだけパンチを下降させても板金を得ようとする曲げ角度で曲げることはできない。

特許文献１には、サイドフレームの撓みと、上部テーブル及び下部テーブルの撓みとを考慮してストロークを補正した距離であるデプス値（Ｄ値）を求め、パンチをＤ値だけ下降させて板金を曲げることが記載されている。さらに、特許文献１には、パンチの撓みを考慮してＤ値を補正して、パンチを補正したＤ値だけ下降させて板金を曲げることによって、曲げ精度を向上させることが記載されている。

特開平９−１９２７４６号公報

特許文献１に記載されている補正したＤ値を用いることにより曲げ精度は向上するものの、板金を得ようとする曲げ角度で曲げることはできず、さらなる曲げ精度の向上が求められている。

本発明は、板金の曲げ精度をさらに向上させることができるプレスブレーキ制御装置、プレスブレーキ制御方法、及び金型を提供することを目的とする。

本発明は、パンチホルダに保持されたパンチとダイホルダに保持されたダイとで板金を挟み、前記パンチを前記ダイに向けて移動させて板金を設定された曲げ角度で曲げるとき、曲げられた板金のスプリングバック量を考慮して、前記板金を前記曲げ角度で曲げるための前記パンチのストロークを算出するストローク算出部と、前記板金を前記曲げ角度で曲げるために必要な曲げ荷重を算出する曲げ荷重算出部と、前記曲げ荷重に応じた前記パンチの撓み量であって、前記パンチホルダが前記パンチを保持する拘束条件に応じて変動する、前記パンチを保持する前記パンチホルダの種類に応じたパンチ撓み量を算出するパンチ撓み量算出部と、前記曲げ荷重に応じた前記パンチホルダの撓み量であるパンチホルダ撓み量を算出するパンチホルダ撓み量算出部と、前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量及び前記パンチホルダ撓み量を加算して、前記パンチを前記ダイに向けて移動させる距離であるデプス値を算出するデプス値算出部とを備えるプレスブレーキ制御装置を提供する。

本発明は、パンチホルダに保持されたパンチとダイホルダに保持されたダイとで板金を挟み、前記パンチを前記ダイに向けて移動させて板金を曲げるプレスブレーキを制御する制御装置が、曲げられた板金のスプリングバック量を考慮して、前記板金を設定された曲げ角度で曲げるための前記パンチのストロークを算出し、前記板金を前記曲げ角度で曲げるために必要な曲げ荷重を算出し、前記曲げ荷重に応じた前記パンチの撓み量であって、前記パンチホルダが前記パンチを保持する拘束条件に応じて変動する、前記パンチを保持する前記パンチホルダの種類に応じたパンチ撓み量を算出し、前記曲げ荷重に応じた前記パンチホルダの撓み量であるパンチホルダ撓み量を算出し、前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量及びパンチホルダ撓み量を加算して、前記パンチを前記ダイに向けて移動させる距離であるデプス値を算出し、前記パンチを前記デプス値だけ移動させて前記板金を曲げるよう制御するプレスブレーキ制御方法を提供する。

本発明は、板金を曲げるために用いられる金型であり、前記金型はパンチホルダに保持されて使用されるパンチであって、前記板金に所定の曲げ荷重をかけて前記板金を曲げるときの前記曲げ荷重に応じた前記パンチの撓み量であって、前記パンチホルダが前記パンチを保持する拘束条件に応じて変動する、前記パンチを保持する前記パンチホルダの種類に応じたパンチ撓み量を算出するための撓み係数を、前記パンチホルダの複数の種類に対応して複数含む金型情報を示す金型ＩＤが設けられている金型を提供する。

上記のプレスブレーキ制御装置、プレスブレーキ制御方法、及び金型において、前記拘束条件は、前記パンチホルダが備えるクランパが前記パンチをクランプする把持力もしくは把持位置、または前記パンチホルダと前記パンチとの間の摩擦係数であってもよい。

本発明のプレスブレーキ制御装置、プレスブレーキ制御方法、及び金型によれば、板金の曲げ精度をさらに向上させることができる。

各実施形態のプレスブレーキの全体構成例を示す図である。 第１実施形態のプレスブレーキ制御装置を示すブロック図である。 曲げた板金のスプリングバックを説明するための図である。 板金をパンチとダイとで挟んで折り曲げるときのパンチのストロークを示す図である。 サイドフレームの撓みを示す概念図である。 上部テーブル及び下部テーブルの撓みを示す概念図である。 標準パンチを示す側面図である。 グースネックパンチを示す側面図である。 サッシ用パンチを示す側面図である。 直剣パンチを示す側面図である。 標準パンチ、グースネックパンチ、サッシ用パンチ、直剣パンチに対する曲げ荷重と撓み量との関係を示す特性図である。 第１実施形態のプレスブレーキ制御装置が備えるパンチ撓み量算出部の構成例を示すブロック図である。 パンチホルダに対する曲げ荷重と撓み量との関係を示す特性図である。 ダイに対する曲げ荷重と撓み量との関係を示す特性図である。 ダイホルダに対する曲げ荷重と撓み量との関係を示す特性図である。 第１実施形態のプレスブレーキ制御方法による処理を示すフローチャートである。 パンチホルダがグースネックパンチを保持している状態を示す側面図である。 第２実施形態のプレスブレーキ制御装置が備えるパンチ撓み量算出部の構成例を示すブロック図である。 第３実施形態のプレスブレーキ制御装置を示すブロック図である。 金型ＩＤを有する金型の一例を示す斜視図である。 第３実施形態のプレスブレーキ制御装置が参照する金型情報のデータ構造の一例を示す図である。 第４実施形態のプレスブレーキ制御装置を示すブロック図である。 第４実施形態のプレスブレーキ制御装置が参照する金型情報のデータ構造の一例を示す図である。

以下、各実施形態のプレスブレーキ制御装置、プレスブレーキ制御方法、金型、及び金型情報のデータ構造について、添付図面を参照して説明する。

まず、各実施形態で共通であるプレスブレーキの概略的な構成及び動作を説明する。図１に示すように、プレスブレーキ１００には、プレスブレーキ制御装置として機能するＮＣ装置２０が接続されている。ＮＣ装置２０には、金型管理サーバ３０が接続されている。金型管理サーバ３０は、ネットワークを介してＮＣ装置２０とは離れた場所に設置されていてもよい。金型管理サーバ３０は、プレスブレーキ１００の外部の構成であってもよい。

プレスブレーキ１００は、左右のサイドフレーム１０と、上部テーブル１１と、下部テーブル１２とを備える。上部テーブル１１にはパンチホルダ１３が取り付けられ、下部テーブル１２にはダイホルダ１４が取り付けられている。パンチホルダ１３及びダイホルダ１４は金型ホルダである。上部テーブル１１は、左右に設けた油圧シリンダ１５Ｌ及び１５Ｒによって、上下動するように構成されている。パンチホルダ１３にはパンチＴｐが装着され、ダイホルダ１４にはダイＴｄが装着されている。

図１においては、上部テーブル１１の下端部の全長に渡ってパンチホルダ１３が一体的に取り付けられているモジュラータイプを示している。パンチホルダ１３は、上部テーブル１１の下端部の長手方向にパンチＴｐを装着する複数の中間板が取り付けられる中間板タイプであってもよい。

上部テーブル１１にパンチＴｐを装着するとは、パンチホルダ１３（中間板である場合を含む）にパンチＴｐを装着することを意味する。下部テーブル１２にダイＴｄを装着するとは、ダイホルダ１４にダイＴｄを装着することを意味する。

上部テーブル１１及び下部テーブル１２の後方には、バックゲージ１６が設けられている。バックゲージ１６は、ストレッチ１８に沿って左右方向に移動する突き当て部材１７Ｌ及び１７Ｒを備える。突き当て部材１７Ｌ及び１７Ｒは高さ方向及び前後方向にも移動するように構成されている。

オペレータが板金ＷをダイＴｄ上に配置して板金Ｗを折り曲げる前に、突き当て部材１７Ｌ及び１７ＲはダイＴｄと対応する位置に移動する。オペレータは、板金Ｗの奥側の端部を突き当て部材１７Ｌ及び１７Ｒに突き当てるようにしてダイＴｄ上に配置する。即ち、突き当て部材１７Ｌ及び１７Ｒは、板金ＷをダイＴｄ上に配置するときの板金Ｗの前後方向の位置を決めるよう作用する。

ＮＣ装置２０には、表示部５１と、表示部５１の表面側に装着されたタッチパネル５２と、複数の操作ボタンを含む操作部５３とを有する操作ペンダント５０が接続されている。タッチパネル５２も操作部として機能する。タッチパネル５２または操作部５３による操作入力はＮＣ装置２０に供給される。

操作ペンダント５０には、パンチＴｐ及びダイＴｄが備える後述する２次元コードを読み取る読取機である２次元コードリーダ６０が接続されている。２次元コードは、金型を個々に識別するための金型ＩＤ（金型識別情報）を表す。２次元コードの代わりにバーコードが用いられている場合には、操作ペンダント５０にバーコードリーダを接続すればよい。２次元コードの代わりにＩＣタグ（ＲＦタグ）が用いられている場合には、操作ペンダント５０にＩＣタグを読み取る読取機を接続すればよい。

以上のように構成されているプレスブレーキ１００において、オペレータは、図１に示すように、加工対象の板金ＷをダイＴｄ上に配置する。オペレータが上部テーブル１１を下降させると、板金ＷはパンチＴｐとダイＴｄとによって挟まれて折り曲げられる。

＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態のプレスブレーキ制御装置であるＮＣ装置２０の具体的な構成を示している。ＮＣ装置２０は、スプリングバック量算出部２０１、ストローク算出部２０２、曲げ荷重算出部２０３を備える。ＮＣ装置２０は、サイドフレーム撓み量算出部２０４、上下テーブル撓み量算出部２０５、パンチ撓み量算出部２０６、パンチホルダ撓み量算出部２０７、ダイ撓み量算出部２０８、ダイホルダ撓み量算出部２０９を備える。ＮＣ装置２０は、デプス値算出部２１０及びスライド制御部２１１を備える。以下、デプス値算出部２１０をＤ値算出部２１０と称し、デプス値をＤ値と称する。

図３に示すように、板金ＷをパンチＴｐとダイＴｄとで挟んで折り曲げた後にパンチＴｐを上昇させると、折り曲げられた板金Ｗは元の平面の状態に戻ろうとするため、曲げ角度が大きくなる。この現象をスプリングバックと称している。スプリングバック量算出部２０１には、少なくとも板金Ｗの材質と板厚とを含む材料条件と、パンチＴｐ及びダイＴｄの金型条件とが入力される。オペレータは、操作部５３を操作して材料条件を設定すればよい。ＮＣ装置２０は、金型管理サーバ３０より使用される金型の金型条件を読み出す。

スプリングバック量算出部２０１は、塑性理論計算に基づき、材料条件及び金型条件を用いてスプリングバック量を算出する。

スプリングバック量算出部２０１は、スプリングバック量を算出するために、金型条件として、図３に示す、パンチＴｐの先端の角度Ｒｐ１、ダイＴｄのＶ字状の溝の両肩部の角度Ｒｄ１、Ｖ字状の溝の幅Ｖｗ１（以下、Ｖ幅Ｖｗ１）を用いる。スプリングバック量算出部２０１は、算出したスプリングバック量をストローク算出部２０２に供給する。

ストローク算出部２０２には、金型条件及び曲げ角度が入力される。オペレータは、操作部５３を操作して曲げ角度を設定すればよい。ストローク算出部２０２は、塑性理論計算に基づき、スプリングバック量を考慮して、板金Ｗを得ようとする曲げ角度に曲げるためのストロークＳｔを算出する。図４に示すように、ストロークＳｔは、パンチＴｐの先端を板金Ｗに接触させた状態からパンチＴｐをダイＴｄに向けて最も下方の位置へと下降させたときのパンチＴｐの移動距離である。ストローク算出部２０２は、算出したストロークＳｔをＤ値算出部２１０に供給する。

曲げ荷重算出部２０３には、金型条件、材料条件、及び曲げ角度が入力される。曲げ荷重算出部２０３は、塑性理論計算に基づき、金型条件、材料条件、及び曲げ角度を用いて、板金Ｗを得ようとする曲げ角度に曲げるために必要な曲げ荷重ＢＦを算出する。曲げ荷重ＢＦとは単位長さ当たりの曲げ荷重である。曲げ荷重算出部２０３は、算出した曲げ荷重ＢＦを、サイドフレーム撓み量算出部２０４〜ダイホルダ撓み量算出部２０９、及びスライド制御部２１１に供給する。

図５に概念的に示すように、上部テーブル１１と下部テーブル１２との間に力Ｆがかかったとき、サイドフレーム１０は上部テーブル１１と下部テーブル１２との間隔が広がるように撓む。サイドフレーム１０の撓み量は曲げ荷重ＢＦに比例する。サイドフレーム１０の撓み量をサイドフレーム撓み量ｄ２０４とすると、サイドフレーム撓み量算出部２０４は、公知の方法によって、サイドフレーム撓み量ｄ２０４を算出する。サイドフレーム撓み量ｄ２０４は、Ｄ値算出部２１０に供給される。

図６に概念的に示すように、上部テーブル１１と下部テーブル１２との間に力Ｆがかかったとき、上部テーブル１１及び下部テーブル１２は左右方向の中央部に近付くほど両者の間隔が広がるように撓む。上部テーブル１１及び下部テーブル１２の撓み量は曲げ荷重ＢＦ及び曲げ長さに比例する。上部テーブル１１及び下部テーブル１２の撓み量をテーブル撓み量ｄ２０５とすると、上下テーブル撓み量算出部２０５は、公知の方法によって、テーブル撓み量ｄ２０５を算出する。テーブル撓み量ｄ２０５は、Ｄ値算出部２１０に供給される。

下部テーブル１２が、下部テーブル１２を上部テーブル１１の方向へと押し上げるクラウニング機構を備えることがある。この場合、テーブル撓み量ｄ２０５を算出する必要はない。

パンチ撓み量算出部２０６は、曲げ荷重に応じたパンチＴｐの撓み量を算出する。パンチＴｐの撓み量は、パンチＴｐの形状によって異なる。図７Ａは、標準形状のパンチＴｐである標準パンチＴｐＡを示している。図７Ｂは、グースネックと称されているパンチＴｐであるグースネックパンチＴｐＢを示している。図７Ｃは、サッシ用のパンチＴｐであるサッシ用パンチＴｐＣを示している。図７Ｄは、直剣と称されているパンチＴｐである直剣パンチＴｐＤを示している。それぞれのパンチＴｐの高さ及び角度は、図７Ａ〜図７Ｄに示す部分の高さ及び角度である。

図８は、標準パンチＴｐＡ、グースネックパンチＴｐＢ、サッシ用パンチＴｐＣ、直剣パンチＴｐＤに対する曲げ荷重と撓み量との関係を示している。標準パンチＴｐＡ、グースネックパンチＴｐＢ、サッシ用パンチＴｐＣ、直剣パンチＴｐＤとで耐圧が異なるため、最大曲げ荷重が異なっている。各パンチＴｐに対する曲げ荷重と撓み量との関係を実測で求めてもよいし、ＦＥＭ（有限要素法）解析を用いて求めてもよい。

本発明者による検証によって、ＦＥＭ解析を用いて求めた各パンチＴｐに対する曲げ荷重と撓み量との関係は実測で求めたものとほとんど差がないことが確認されている。後述するパンチホルダ１３に対する曲げ荷重と撓み量との関係、ダイＴｄに対する曲げ荷重と撓み量との関係、ダイホルダ１４に対する曲げ荷重と撓み量との関係も同様に、ＦＥＭ解析を用いて求めたものと実測で求めたものとの差がほとんどないことが確認されている。よって、実測とＦＥＭ解析とのいずれを用いてもよい。

パンチＴｐの撓み量をパンチ撓み量ｄ２０６とすると、パンチ撓み量ｄ２０６はｄ２０６＝ｋ×ＢＦなる計算式によって求めることができる。計算式におけるｋは図８に示す各特性の傾きであり、ｋを撓み係数ｋと称することとする。計算式におけるＢＦは上記のように単位長さ当たりの曲げ荷重であり、後述する計算式でも同様である。

図９に示すように、パンチ撓み量算出部２０６は、撓み係数保持部２０６１及び乗算部２０６２を有する。撓み係数保持部２０６１は、撓み係数ｋとして、標準パンチＴｐＡ用の標準用撓み係数、グースネックパンチＴｐＢ用のグースネック撓み係数、サッシ用パンチＴｐＣ用のサッシ用撓み係数、直剣パンチＴｐＤ用の直剣用撓み係数、及びその他の複数のパンチ用の撓み係数を保持している。その他のパンチは例えば特型のパンチである。パンチ撓み量算出部２０６は、入力された金型条件に応じて、使用されているパンチＴｐの撓み係数ｋを撓み係数保持部２０６１より読み出して、乗算部２０６２に供給する。

乗算部２０６２には、曲げ荷重ＢＦが入力される。乗算部２０６２は、曲げ荷重ＢＦに入力された撓み係数ｋを乗算して、パンチ撓み量ｄ２０６を算出する。パンチ撓み量ｄ２０６は、Ｄ値算出部２１０に供給される。

パンチホルダ撓み量算出部２０７は、曲げ荷重に応じたパンチホルダ１３の撓み量を算出する。図１０は、パンチホルダ１３に対する曲げ荷重と撓み量との関係を示している。パンチホルダ１３の撓み量をパンチホルダ撓み量ｄ２０７とすると、パンチホルダ撓み量ｄ２０７はｄ２０７＝ｋ×ＢＦなる計算式によって求めることができる。ここでの撓み係数ｋは、図１０に示す特性の傾きである。

図１０においては、パンチホルダ１３の１つの特性しか示していないが、パンチホルダ１３がモジュラータイプであるか中間板タイプであるかによって撓み係数ｋは異なる。油圧式の中間板であるか機械式の中間板であるかによっても撓み係数ｋは異なる。一般的に、油圧式の中間板の方が機械式の中間板よりも撓みにくいため、前者の撓み係数ｋは後者のそれよりも小さい。

図９と同様に、パンチホルダ撓み量算出部２０７は、各種のパンチホルダ１３の撓み係数ｋを保持する撓み係数保持部と、パンチホルダ条件に基づいて選択されたパンチホルダ１３の撓み係数ｋを曲げ荷重ＢＦに乗算してパンチホルダ撓み量ｄ２０７を算出する乗算部とを有する。パンチホルダ撓み量ｄ２０７は、Ｄ値算出部２１０に供給される。

プレスブレーキ１００が１つの種類のパンチホルダ１３を固定的に用いる場合には、パンチホルダ撓み量算出部２０７はその１つの種類のパンチホルダ１３の撓み係数ｋを保持してパンチホルダ撓み量ｄ２０７を算出すればよい。この場合、パンチホルダ撓み量算出部２０７にはパンチホルダ条件を供給する必要はない。

ダイ撓み量算出部２０８は、曲げ荷重に応じたダイＴｄの撓み量を算出する。図１１は、ダイＴｄに対する曲げ荷重と撓み量との関係を示している。ダイＴｄの撓み量をダイ撓み量ｄ２０８とすると、ダイ撓み量ｄ２０８はｄ２０８＝ｋ×ＢＦなる計算式によって求めることができる。ここでの撓み係数ｋは、図１１に示す特性の傾きである。

図１１においては、ダイＴｄの１つの特性しか示していないが、ダイＴｄの種類及びＶ幅Ｖｗ１によって撓み係数ｋは異なる。図９と同様に、ダイ撓み量算出部２０８は、各種のダイＴｄの撓み係数ｋを保持する撓み係数保持部と、曲げ荷重ＢＦに選択されたダイＴｄの撓み係数ｋを乗算してダイ撓み量ｄ２０８を算出する乗算部とを有する。ダイ撓み量ｄ２０８は、Ｄ値算出部２１０に供給される。

ダイホルダ撓み量算出部２０９は、曲げ荷重に応じたダイホルダ１４の撓み量を算出する。図１２は、ダイホルダ１４に対する曲げ荷重と撓み量との関係を示している。ダイホルダ１４の撓み量をダイホルダ撓み量ｄ２０９とすると、ダイホルダ撓み量ｄ２０９はｄ２０９＝ｋ×ＢＦなる計算式によって求めることができる。ここでの撓み係数ｋは、図１２に示す特性の傾きである。

図１２においては、ダイホルダ１４の１つの特性しか示していないが、ダイホルダ１４の種類によって撓み係数ｋは異なる。図９と同様に、ダイホルダ撓み量算出部２０９は、各種のダイホルダ１４の撓み係数ｋを保持する撓み係数保持部と、ダイホルダ条件に基づいて選択されたダイホルダ１４の撓み係数ｋを曲げ荷重ＢＦに乗算してダイホルダ撓み量ｄ２０９を算出する乗算部とを有する。ダイホルダ撓み量ｄ２０９は、Ｄ値算出部２１０に供給される。

プレスブレーキ１００が１つの種類のダイホルダ１４を固定的に用いる場合には、ダイホルダ撓み量算出部２０９はその１つの種類のダイホルダ１４の撓み係数ｋを保持してダイホルダ撓み量ｄ２０９を算出すればよい。この場合、ダイホルダ撓み量算出部２０９にはダイホルダ条件を供給する必要はない。

図２に戻り、Ｄ値算出部２１０は、ストロークＳｔに、サイドフレーム撓み量ｄ２０４、テーブル撓み量ｄ２０５、パンチ撓み量ｄ２０６、パンチホルダ撓み量ｄ２０７、ダイ撓み量ｄ２０８、ダイホルダ撓み量ｄ２０９を加算して、パンチＴｐを下降させる実際の距離であるＤ値Ｄ２１０を算出する。スライド制御部２１１は、パンチＴｐとダイＴｄとの間に曲げ荷重ＢＦをかけ、上部テーブル１１（パンチＴｐ）をＤ値Ｄ２１０が示す距離だけ下降させて板金Ｗを曲げるよう、油圧シリンダ１５Ｌ及び１５Ｒを制御する。

図１３に示すフローチャートを用いて、ＮＣ装置２０がＤ値Ｄ２１０を算出する動作であり、第１実施形態のプレスブレーキ制御方法による処理を改めて説明する。図１３では簡略化のため、サイドフレーム撓み量算出部２０４及び上下テーブル撓み量算出部２０５による処理を省略し、パンチホルダ１３及びダイホルダ１４は固定的な１種類が用いられているとする。

図１３において、処理が開始されると、ＮＣ装置２０は、ステップＳ１にて、スプリングバック量を算出し、ステップＳ２にて、ストロークＳｔを算出する。ステップＳ１と並行して、ＮＣ装置２０は、ステップＳ３にて、曲げ荷重ＢＦを算出する。

ＮＣ装置２０は、ステップＳ４にて、金型条件に応じたパンチ撓み量ｄ２０６を算出し、ステップＳ５にて、パンチホルダ撓み量ｄ２０７を算出する。ＮＣ装置２０は、ステップＳ６にて、金型条件に応じたダイ撓み量ｄ２０８を算出し、ステップＳ７にて、ダイホルダ撓み量ｄ２０９を算出する。ＮＣ装置２０は、ステップＳ８にて、ストロークＳｔに各撓み量を加算してＤ値Ｄ２１０を算出する。

ＮＣ装置２０は、ステップＳ９にて、板金Ｗの曲げ加工の開始が指示されたか否かを判定する。加工開始の指示がなければ（NO）、ＮＣ装置２０はステップＳ９の処理を繰り返す。加工開始の指示があれば（YES）、ＮＣ装置２０は、ステップＳ１０にて、上部テーブル１１をＤ値Ｄ２１０が示す距離だけ下降させて板金Ｗを曲げ加工して、処理を終了させる。

第１実施形態によれば、板金Ｗの曲げ精度をさらに向上させることができる。第１実施形態のプレスブレーキ制御装置は、サイドフレーム撓み量算出部２０４、上下テーブル撓み量算出部２０５、パンチ撓み量算出部２０６、パンチホルダ撓み量算出部２０７、ダイ撓み量算出部２０８、ダイホルダ撓み量算出部２０９の全てを備えることを必須とする必要はない。

ダイ撓み量ｄ２０８はパンチ撓み量ｄ２０６よりも小さく、ダイホルダ撓み量ｄ２０９はパンチホルダ撓み量ｄ２０７よりも小さい。ダイホルダ撓み量ｄ２０９はダイ撓み量ｄ２０８よりも小さい。そこで、ＮＣ装置２０がパンチ撓み量算出部２０６及びパンチホルダ撓み量算出部２０７のみを備えるだけでも板金Ｗの曲げ精度を向上させることができる。ＮＣ装置２０は、少なくともパンチ撓み量算出部２０６及びパンチホルダ撓み量算出部２０７を備えればよい。

ＮＣ装置２０は、パンチ撓み量算出部２０６及びパンチホルダ撓み量算出部２０７に加えてダイ撓み量算出部２０８を備えるのがよい。ＮＣ装置２０は、パンチ撓み量算出部２０６及びパンチホルダ撓み量算出部２０７に加えて、ダイ撓み量算出部２０８及びダイホルダ撓み量算出部２０９を備えるとさらによい。

ＮＣ装置２０は、サイドフレーム撓み量算出部２０４及び上下テーブル撓み量算出部２０５に加えて、パンチ撓み量算出部２０６及びパンチホルダ撓み量算出部２０７を備えてもよい。ＮＣ装置２０は、サイドフレーム撓み量算出部２０４及び上下テーブル撓み量算出部２０５に加えて、パンチ撓み量算出部２０６、パンチホルダ撓み量算出部２０７、及びダイ撓み量算出部２０８を備えてもよい。上記のように、上下テーブル撓み量算出部２０５は省略可能である場合がある。

＜第２実施形態＞
図１４及び図１５を用いて、第２実施形態のプレスブレーキ制御装置及びプレスブレーキ制御方法を説明する。第２実施形態において、第１実施形態との相違点を説明し、共通部分の説明を省略する。

図１４は、パンチホルダ１３が一例としてグースネックパンチＴｐＢを保持している状態を示している。ここでのパンチホルダ１３は中間板である。パンチホルダ１３のクランパ１３１は、グースネックパンチＴｐＢの上端部をクランプしている。本発明者による検証によって、パンチホルダ１３がパンチＴｐを保持する拘束条件によってパンチ撓み量ｄ２０６が変動することが明らかとなった。拘束条件には、クランパ１３１による把持力、クランパ１３１がパンチＴｐをクランプする把持位置が含まれる。さらに厳密には、パンチホルダ１３とパンチＴｐとの間の摩擦係数によってもパンチ撓み量ｄ２０６が変動する。

そこで、パンチ撓み量ｄ２０６は、パンチＴｐを保持するパンチホルダ１３の種類に応じて厳密に算出されることが好ましい。パンチホルダ１３がパンチＴｐを保持した状態でのパンチＴｐに対する曲げ荷重と撓み量との関係も、実測で求めてもよいし、ＦＥＭ解析を用いて求めてもよい。

第１実施形態においては、パンチＴｐ単独でのパンチ撓み量ｄ２０６を算出している。第２実施形態においては、パンチＴｐを保持するパンチホルダ１３の種類に応じてパンチ撓み量ｄ２０６を算出する。

図１５に示すように、撓み係数保持部２０６１は、パンチホルダ１３の種類に対応した、標準用撓み係数、グースネック撓み係数、サッシ用撓み係数、直剣用撓み係数、及びその他の複数のパンチ用の撓み係数の組を保持している。パンチホルダＮｏ．１とはパンチホルダ１３の１つの種類であり、パンチホルダＮｏ．２とはパンチホルダ１３の他の１つの種類である。撓み係数保持部２０６１は、プレスブレーキ１００が使用することがあるパンチホルダ１３の種類に対応した撓み係数の組を保持すればよい。

パンチ撓み量算出部２０６は、入力されたパンチホルダ条件及び金型条件に応じて、パンチホルダ１３の種類に対応した撓み係数の組の中から使用されているパンチＴｐの撓み係数ｋを撓み係数保持部２０６１より読み出して、乗算部２０６２に供給する。これによって、パンチ撓み量算出部２０６は、パンチＴｐを保持するパンチホルダ１３の種類に応じた、より厳密なパンチ撓み量ｄ２０６を算出することができる。

ダイ撓み量算出部２０８も同様に、ダイＴｄを保持するダイホルダ１４の種類に応じた、より厳密なダイ撓み量ｄ２０８を算出することも可能である。

第２実施形態においては、図１３におけるステップＳ４は、パンチホルダ条件及び金型条件に応じてパンチ撓み量ｄ２０６を算出し、ステップＳ６は、ダイホルダ条件及び金型条件に応じてダイ撓み量ｄ２０８を算出すればよい。

第２実施形態によれば、第１実施形態よりもさらに板金Ｗの曲げ精度を向上させることができる。

＜第３実施形態＞
図１６〜図１８を用いて、第３実施形態のプレスブレーキ制御装置及びプレスブレーキ制御方法を説明する。第３実施形態において、第１実施形態との相違点を説明し、共通部分の説明を省略する。

図１６に示すように、第３実施形態のプレスブレーキ制御装置であるＮＣ装置２０は、金型情報読取部２１２を備える。図１６においては、サイドフレーム撓み量算出部２０４及び上下テーブル撓み量算出部２０５の図示を省略している。

図１７に示すように、各金型には、金型ＩＤを表す２次元コードＴｑｒが例えばレーザ刻印によって設けられている。図１７は、２次元コードＴｑｒを形成したパンチＴｐを例示している。オペレータは、金型をパンチホルダ１３またはダイホルダ１４に装着するときに、２次元コードリーダ６０によって２次元コードＴｑｒを読み取る。読み取られた２次元コードＴｑｒが示す金型ＩＤは金型情報読取部２１２に供給される。

図１８に示すように、金型ＩＤは、パンチＴｐであるかダイＴｄであるかを示す金型種別、型番、形状、角度、高さ、耐圧、撓み係数ｋ、及びその他の情報を含む金型情報が所定の桁数（ビット数）の数で表現されている。金型情報は、パンチＴｐであるかダイＴｄであるかに応じて、必要な情報を含めばよい。撓み係数ｋは、パンチＴｐまたはダイＴｄの撓み係数ｋである。金型情報は、どのビットがどの情報を示すかが予め決められている。

このように、第３実施形態において板金Ｗを曲げるために用いられる金型には、金型ＩＤが設けられている。金型ＩＤは、金型に関する各種の情報を含む金型情報を示す。金型情報は、板金Ｗに所定の曲げ荷重ＢＦをかけて板金Ｗを曲げるときの曲げ荷重ＢＦに応じた金型の撓み量（パンチ撓み量ｄ２０６またはダイ撓み量ｄ２０８）を算出するための撓み係数ｋを含む。

図１８に示す金型情報のデータ構造は、金型を用いて板金Ｗを曲げ加工するプレスブレーキ１００を制御するＮＣ装置２０によって参照される。金型情報のデータ構造は、ＮＣ装置２０が、板金Ｗに所定の曲げ荷重ＢＦをかけて板金Ｗを曲げるときの曲げ荷重ＢＦに応じた金型の撓み量を算出する際に、ＮＣ装置２０によって参照される撓み係数ｋを含む。

金型情報読取部２１２は、入力された金型ＩＤより、スプリングバック量を算出するために必要な情報を抽出してスプリングバック量算出部２０１に供給する。金型情報読取部２１２は、金型ＩＤに基づく金型条件を曲げ荷重算出部２０３に供給する。また、金型情報読取部２１２は、入力された金型ＩＤより、パンチＴｐの撓み係数ｋを抽出してパンチ撓み量算出部２０６に供給し、ダイＴｄの撓み係数ｋを抽出してダイ撓み量算出部２０８に供給する。

第３実施形態によれば、ＮＣ装置２０は金型に設けられている金型ＩＤによって金型固有の撓み係数ｋを得ることができるから、パンチ撓み量算出部２０６及びダイ撓み量算出部２０８が金型の種類に応じた複数の撓み係数ｋを保持する必要がない。よって、第３実施形態によれば、ＮＣ装置２０の構成またはＮＣ装置２０が実行する処理を簡略化することができる。

＜第４実施形態＞
図１９及び図２０を用いて、第４実施形態のプレスブレーキ制御装置及びプレスブレーキ制御方法を説明する。第４実施形態において、第３実施形態との相違点を説明し、共通部分の説明を省略する。

第２実施形態で説明したように、パンチ撓み量ｄ２０６またはダイ撓み量算出部２０８はそれぞれパンチＴｐを保持するパンチホルダ１３またはダイＴｄを保持するダイホルダ１４の種類に応じて算出されることが好ましい。

図２０は、金型がパンチＴｐである場合を例として、第４実施形態において用いられる金型に設けられている金型ＩＤが示す金型情報を示している。図２０に示すように、金型情報は、パンチホルダ１３の種類に対応した撓み係数ｋを含む。ここでは、パンチホルダＮｏ．１〜Ｎｏ．３のパンチホルダ１３の３つの種類に対応した撓み係数ｋを含んでいる。

このように、第４実施形態において用いられる金型に設けられている金型ＩＤは、金型を保持する金型ホルダの種類に応じた金型の撓み量を算出するための、金型ホルダの種類に対応した複数の撓み係数ｋを含む金型情報を示す。図２０に示す金型情報のデータ構造は、ＮＣ装置２０が、金型を保持する金型ホルダの種類に応じた金型の撓み量を算出する際に、ＮＣ装置２０によって参照される、金型ホルダの種類に対応した複数の撓み係数ｋを含む。

図１９において、金型情報読取部２１２は、入力された金型ＩＤより、パンチホルダ１３の種類に対応したパンチＴｐの複数の撓み係数ｋを抽出してパンチ撓み量算出部２０６に供給する。また、金型情報読取部２１２は、入力された金型ＩＤより、ダイホルダ１４の種類に対応したダイＴｄの複数の撓み係数ｋを抽出してダイ撓み量算出部２０８に供給する。

パンチ撓み量算出部２０６には使用されているパンチホルダ１３を示すパンチホルダ条件が入力され、ダイ撓み量算出部２０８には使用されているダイホルダ１４を示すダイホルダ条件が入力される。パンチ撓み量算出部２０６は、使用されているパンチホルダ１３に対応するパンチＴｐの撓み係数ｋを選択してパンチ撓み量ｄ２０６を算出する。ダイ撓み量算出部２０８は、使用されているダイホルダ１４に対応するダイＴｄの撓み係数ｋを選択してダイ撓み量ｄ２０８を算出する。

第４実施形態によれば、第３実施形態と同様の効果を奏することができ、第３実施形態よりもさらに板金Ｗの曲げ精度を向上させることができる。

本発明は以上説明した第１〜第４実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。各実施形態のプレスブレーキ制御装置を構成する上で、ソフトウェアとハードウェアとの使い分けは任意である。本発明は、図２、図１６、図１９に示すＮＣ装置２０が備える構成をソフトウェアによって実現した構成に限定されるものではない。

第１及び第２実施形態においては、ＮＣ装置２０が撓み係数ｋを保持して各撓み量を算出しているが、撓み係数ｋをＮＣ装置２０の外部の記憶装置に記憶させ、ＮＣ装置２０が記憶装置より撓み係数ｋを読み出すように構成してもよい。

図１においては、上部テーブル１１が下部テーブル１２へと下降する下降式のプレスブレーキ１００を例示している。下部テーブル１２が上部テーブル１１へと上昇する上昇式のプレスブレーキであってもよい。

１０ サイドフレーム
１１ 上部テーブル
１２ 下部テーブル
１３ パンチホルダ
１４ ダイホルダ
２０ ＮＣ装置
３０ 金型管理サーバ
６０ ２次元コードリーダ
２０１ スプリングバック量算出部
２０２ ストローク算出部
２０３ 曲げ荷重算出部
２０４ サイドフレーム撓み量算出部
２０５ 上下テーブル撓み量算出部
２０６ パンチ撓み量算出部
２０７ パンチホルダ撓み量算出部
２０８ ダイ撓み量算出部
２０９ ダイホルダ撓み量算出部
２１０ デプス値算出部
２１１ スライド制御部
２１２ 金型情報読取部
１００ プレスブレーキ
Ｔｄ ダイ
Ｔｐ パンチ
Ｔｑｒ ２次元コード
Ｗ 板金

Claims (16)

1. パンチホルダに保持されたパンチとダイホルダに保持されたダイとで板金を挟み、前記パンチを前記ダイに向けて移動させて板金を設定された曲げ角度で曲げるとき、曲げられた板金のスプリングバック量を考慮して、前記板金を前記曲げ角度で曲げるための前記パンチのストロークを算出するストローク算出部と、
   前記板金を前記曲げ角度で曲げるために必要な曲げ荷重を算出する曲げ荷重算出部と、
   前記曲げ荷重に応じた前記パンチの撓み量であって、前記パンチホルダが前記パンチを保持する拘束条件に応じて変動する、前記パンチを保持する前記パンチホルダの種類に応じたパンチ撓み量を算出するパンチ撓み量算出部と、
   前記曲げ荷重に応じた前記パンチホルダの撓み量であるパンチホルダ撓み量を算出するパンチホルダ撓み量算出部と、
   前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量及び前記パンチホルダ撓み量を加算して、前記パンチを前記ダイに向けて移動させる距離であるデプス値を算出するデプス値算出部と、
   を備えるプレスブレーキ制御装置。
2. 前記拘束条件は、前記パンチホルダが備えるクランパが前記パンチをクランプする把持力もしくは把持位置、または前記パンチホルダと前記パンチとの間の摩擦係数である請求項１に記載のプレスブレーキ制御装置。
3. 前記パンチ撓み量算出部は、前記パンチの種類に応じたパンチ撓み量を算出する請求項１または２に記載のプレスブレーキ制御装置。
4. 前記パンチホルダ撓み量算出部は、前記パンチホルダの種類に応じたパンチホルダ撓み量を算出する請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレスブレーキ制御装置。
5. 前記曲げ荷重に応じた前記ダイの撓み量であるダイ撓み量を算出するダイ撓み量算出部をさらに備え、
   前記デプス値算出部は、前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量と前記パンチホルダ撓み量と前記ダイ撓み量とを加算して前記デプス値を算出する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレスブレーキ制御装置。
6. 前記ダイ撓み量算出部は、前記ダイの種類に応じたダイ撓み量を算出する請求項５に記載のプレスブレーキ制御装置。
7. 前記曲げ荷重に応じた前記ダイホルダの撓み量であるダイホルダ撓み量を算出するダイホルダ撓み量算出部をさらに備え、
   前記デプス値算出部は、前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量と前記パンチホルダ撓み量と前記ダイ撓み量と前記ダイホルダ撓み量とを加算して前記デプス値を算出する
   請求項５または６に記載のプレスブレーキ制御装置。
8. パンチホルダに保持されたパンチとダイホルダに保持されたダイとで板金を挟み、前記パンチを前記ダイに向けて移動させて板金を曲げるプレスブレーキを制御する制御装置が、
   曲げられた板金のスプリングバック量を考慮して、前記板金を設定された曲げ角度で曲げるための前記パンチのストロークを算出し、
   前記板金を前記曲げ角度で曲げるために必要な曲げ荷重を算出し、
   前記曲げ荷重に応じた前記パンチの撓み量であって、前記パンチホルダが前記パンチを保持する拘束条件に応じて変動する、前記パンチを保持する前記パンチホルダの種類に応じたパンチ撓み量を算出し、
   前記曲げ荷重に応じた前記パンチホルダの撓み量であるパンチホルダ撓み量を算出し、
   前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量及びパンチホルダ撓み量を加算して、前記パンチを前記ダイに向けて移動させる距離であるデプス値を算出し、
   前記パンチを前記デプス値だけ移動させて前記板金を曲げるよう制御する
   プレスブレーキ制御方法。
9. 前記拘束条件は、前記パンチホルダが備えるクランパが前記パンチをクランプする把持力もしくは把持位置、または前記パンチホルダと前記パンチとの間の摩擦係数である請求項８に記載のプレスブレーキ制御方法。
10. 前記制御装置が、前記パンチの種類に応じたパンチ撓み量を算出する請求項８または９に記載のプレスブレーキ制御方法。
11. 前記制御装置が、前記パンチホルダの種類に応じたパンチホルダ撓み量を算出する請求項８〜１０のいずれか１項に記載のプレスブレーキ制御方法。
12. 前記制御装置が、
    前記曲げ荷重に応じた前記ダイの撓み量であるダイ撓み量をさらに算出し、
    前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量と前記パンチホルダ撓み量と前記ダイ撓み量とを加算して前記デプス値を算出する
    請求項８〜１１のいずれか１項に記載のプレスブレーキ制御方法。
13. 前記制御装置が、前記ダイの種類に応じたダイ撓み量を算出する請求項１２に記載のプレスブレーキ制御方法。
14. 前記制御装置が、
    前記曲げ荷重に応じた前記ダイホルダの撓み量であるダイホルダ撓み量を算出し、
    前記ストロークに、少なくとも前記パンチ撓み量と前記パンチホルダ撓み量と前記ダイ撓み量と前記ダイホルダ撓み量とを加算して前記デプス値を算出する
    請求項１２または１３に記載のプレスブレーキ制御方法。
15. 板金を曲げるために用いられる金型であり、前記金型はパンチホルダに保持されて使用されるパンチであって、
    前記板金に所定の曲げ荷重をかけて前記板金を曲げるときの前記曲げ荷重に応じた前記パンチの撓み量であって、前記パンチホルダが前記パンチを保持する拘束条件に応じて変動する、前記パンチを保持する前記パンチホルダの種類に応じたパンチ撓み量を算出するための撓み係数を、前記パンチホルダの複数の種類に対応して複数含む金型情報を示す金型ＩＤが設けられている金型。
16. 前記拘束条件は、前記パンチホルダが備えるクランパが前記パンチをクランプする把持力もしくは把持位置、または前記パンチホルダと前記パンチとの間の摩擦係数である請求項１５に記載の金型。

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