JPH0354012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、被加工板材を曲げ加工するのに用
いられるプレスブレーキに関連し、殊にこの発明
は、機械各部や型が加圧力やその反力により変形
しても、適正な曲げ角度を得ることのできるプレ
スブレーキに関する。

＜従来の技術＞ 従来のプレスブレーキは、テーブル上にＶ字溝
を有する下型を配備し、ラムにはホルダを介して
上型を取り付けて成る。前記下型上には被加工板
材が支持され、この被加工板材に対しラムを往復
動機構により往復動作させて上型を昇際させる。
この上型の下降動作時、上型の加圧力が被加工板
材に作用し、被加工板材が前記Ｖ字溝内に押し込
まれることにより所望の角度だけ折り曲げられ
る。この場合に被加工板材の曲げ角度は上型の下
降終端位置、すなわち待機位置からの移行距離に
よつて決まるもので、被加工板材毎に上型の移行
距離の目標値を計算により設定することになる。
上型の移行距離は、前記往復動機構の動作量に対
応し、その動作量が前記目標値に達したとき、下
降動作を停止することにより常に所望の曲げ角度
を得ることができる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが被加工板材に対し上型による加圧力が
作用する際、その加圧力やその反力により機械の
サイドフレームが伸びたり、ラムが圧縮変形した
り、上型が撓んだりするため、上型の移行距離の
目標値を計算により適宜に設定しても、所望の曲
げ角度を得ることができない。

第１０図は、例えばサイドフレームの伸びによ
り被加工板材の曲げ角度が変動する状態を示して
いる。同図中、３１は下型、３２は上型であり、
被加工板材３３が上型３２の加圧力で下型３１の
Ｖ字溝３４内へ押し込まれて曲げられている。い
ま機械本体のサイドフレームに伸びが発生しない
理想状態を考えるとき、その理論上の曲げ角度を
α₁とする。

これに対し上型３２の加圧力によりサイドフレ
ームが伸びると、上型３２の下降終端位置が鎖線
のように上がり、その変位量Δdの分だけ上型３
２による被加工板材３３の押込量が小さくなるか
ら、その曲げ角度α₂は前記理論上の曲げ角度α₁よ
り浅くなり、正確な曲げ加工を行うことは困難で
ある。

このことは例えば第１１図に示す如く、上型３
２が撓んだときも同様であり、この場合は上型３
２の撓み量Δsの分だけ上型３２による被加工板
材３３の押込量が小さくなつて、その曲げ角度は
浅くなる。

この発明は、機械各部や型の変形量が上型の被
加工板材に対する加圧力の大きさに比例すること
に着目したもので、その加圧力に応じて上型の移
行距離の目標値を補正することにより、常に適正
な曲げ角度が得られる新規なプレスブレーキを提
供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、往復動機構により型を移行させ、
上型と下型との間で加圧力を被加工板材に作用さ
せることにより、被加工板材を型の移行距離の目
標値に応じた曲げ角度だけ折り曲げるプレスブレ
ーキであつて、前記往復動機構に連繋されて往復
動機構の動作量により型の移行距離を検出する距
離検出手段と、前記型の被加工板材に対する加圧
力を検出するための加圧力検出手段と、上型と下
型とを直接当接させて加圧したときの加圧力と型
の移行距離とから求めた変形補正係数と、被加工
板材に対する加圧時の前記加圧力検出手段による
検出値とに基づき距離補正値を求めてこの距離補
正値を前記型の移行目標値に加算する補正演算と
を実行する演算手段と、この演算手段が算出した
移行距離の目標値に基づき前記往復動機構の動作
量を制御して被加工板材の適正な曲げ角度を得る
制御手段とを具備させることにした。

＜作用＞ 作業に先立ち、上型と下型とを直接当接させて
加圧したときの加圧力と型の移行距離とから変形
補正係数を求めた後、被加工板材をセツトし、被
加工板材に向けて型を移行させて曲げ加工を開始
する。型が被加工板材に当接すると、加圧力が急
激に増大し、この加圧力によつて被加工板材が曲
げ加工されると共に、この加圧力の大きさに応じ
て機械各部や型が変形することになる。この加圧
力は加圧力検出手段により検出され、演算手段は
この検出値と前記変形補正係数とに基づき距離補
正値を求めてこの距離補正値を型の移行距離の目
標値に加算する。これにより機械各部や型の変形
が考慮された型の移行距離の目標値が新たに求め
られたことになり、制御手段はこの新たな移行距
離の目標値に応じて前記往復動機構の動作量を制
御して被加工板材の適正な曲げ角度を得るもので
ある。

＜実施例＞ 第２図および第３図は、この発明の一実施例に
かかるプレスブレーキを示すもので、床面上に設
置される機械本体５の側面にコントロールボツク
ス６が一体に取り付けられている。

前記機械本体５は、両側のサイドフレーム５
Ａ，５Ｂと前面下部のベツド５Ｃとが一体形成さ
れたもので、このベツド５Ｃ上には下型１を設置
するためのテーブル７が取り付けられ、前記サイ
ドフレーム５Ａ，５Ｂ間にはテーブル７に対向し
てラム８が昇降可能に配備されている。なお前記
ベツド５Ｃの前面下部位置にはラム８を下降動作
させるためのフツトスイツチ２８が配備してあ
る。

前記ラム８の下端縁にはアダプタ９が配備さ
れ、このアダプタ９の下端にはホルダ１０を介し
て上型２がセツトされる。前記アダプタ９は左右
一対の偏心軸１１，１１を備えており、これら偏
心軸１１を独立回動させることで、上型２の傾き
が調整可能となつている。

前記ラム８は、交流サーボモータ１２を駆動源
とする往復動機構１３に連繋されている。

この往復動機構１３は、サイドフレーム５Ａ，
５Ｂに設けた両側のガイド１４，１４に沿つてラ
ム８を往復昇降動作させるためのもので、交流サ
ーボモータ１２にベルト機構や歯車機構のような
動力伝達機構１７を介して送りネジ軸１５を接続
すると共に、この送りネジ軸１５をラム８に一体
化したリードナツト１６に螺合させて構成されて
いる。前記送りネジ軸１５は軸受１８により回転
自由に軸承されており、交流サーボモータ１２の
駆動により送りネジ軸１５が正逆回転し、その回
転方向に応じてラム８が往復昇降動作する。

前記コントロールボツクス６は、前面に操作部
１９やCRT表示部２０を備え、ボツクス内部に
は上記往復動機構１３の動作を制御する制御装置
２１（第１図に示す）が組み込まれている。なお
前記操作部１９には、機械動作やデータ入力に供
される各種スイツチ、フアンクシヨンキー、テン
キー等が配備してある。

第１図は、コントロールボツクス６に内蔵され
ている制御装置２１の回路構成例を示す。

図中、CPU（Central Processing Unit）２２
はROM（Read Only Memory）２３やRAM
（Randam Access Memory）２４とともにマイ
クロコンピユータを構成しており、命令解析や各
種演算等を実行する。なおROM２３は機械制御
用のプログラム等を格納し、またRAM２４は演
算結果その他のデータやユーザプログラムを記憶
する。

またCPU２２は交流サーボモータ１２への出
力をサーボアンプ２５に与え、サーボアンプ２５
はこれを増幅して交流サーボモータ１２に与え
る。この交流サーボモータ１２にはアブソリユー
ト型のロータリエンコーダ２６とトルク検出器２
７が接続されている。前記エンコーダ２６は交流
サーボモータ１２の回転角度、すなわちラム８
（上型２）の現在の移行距離を検出してその値を
CPU２２へ出力する。またトルク検出器２７は、
モータ電流を監視して、交流サーボモータ１２の
トルクを検出する。

第４図は、ロータリエンコーダ２６の出力とし
て得られる上型２の現在の移行距離（横軸）と交
流サーボモータ１２のトルク（縦軸）との関係を
示し、また第５図は上型２およびＶ字溝２９を備
えた下型１による被加工板材３０の折曲加工過程
を示している。

第４図および第５図中、Y_aは上型２の被加工
板材３０への当接位置を、Y_bは上型２の移行距
離の目標値をそれぞれ示しており、上型２が被加
工板材３０への当接位置Y_aへ達する前の段階で
は交流サーボモータ１２のトルクは小さな一定値
T₀を示すが、上型２が被加工板材３０に当接し
たときは、トルクが急激に増大した後に漸増する
ものである。

この実施例の場合、機械の作動に先立ち、被加
工板材３０毎に所望の曲げ角度αを得るための上
型２の押込み量Ｄを求め、この押込み量Ｄに基づ
き上型２の移行距離の目標値Y_bを算出する。そ
の後に機械を作動して曲げ加工を実施するが、こ
のときに前記トルク検出器２７により被加工板材
３０に対する上型２の加圧力（トルク）を検出
し、その検出値から機械本体５や上型２の変形量
を換算して、前記移行距離の目標値の補正を行
う。すなわちCPU２２はトルク検出器２７の検
出出力を適宜取り込み、その値に基づき距離補正
値ΔDを求め、この距離補正値ΔDを前記移行距
離の目標値Y_bに加算して、新たな移行距離の目
標値Y_b′とするのである。

第６図は被加工板材３０を曲げ加工する際の上
記装置例の制御手順を示している。

同図のステツプ１（図中「ST１」で示す）にお
いて、作業員は操作部１９をキー操作して前記移
行距離の目標値Y_b（以下、「初期目標値」という）
および変形補正係数Ｔを設定する。この変形補正
係数Ｔは移行距離の目標値Y_bの補正演算に用い
られるもので、第７図および第８図に変形補正係
数Ｔの算出原理が示してある。

第７図は、上型２を下型１に直接当接させて加
圧力Ｐを作用させた状態を示しており、同図中、
ｄはロータリエンコーダ２６の出力として得られ
る上型２の待機位置からの移行距離である。また
第８図は、当接後の加圧力Ｐと移行距離ｄ（機械
や型の変形量）との関係を示しており、移行距離
ｄの加圧力Ｐとは比例関係にある。

いま加圧力Ｐがゼロのとき（当接直前）の移行
距離ｄをd₀とし、加圧力ＰがP_Nのときの移行距
離ｄをd_Nとすると、前記変形補正係数Ｔは Ｔ＝d_N−d₀／P_N …… で表される。

この変形補正係数Ｔを作業前に求めた後、これ
と初期目標値Y_bとを入力すると、CPU２２はこ
れら入力データを取り込んで、RAM２４に格納
する。

第９図はRAM２４のメモリ内容を示してお
り、データ格納エリア２４ａには上記初期目標値
Y_bや変形補正係数Ｔの他に後記する新目標値Y_bb
や最終目標値Y_b′が格納され、またフラグ設定エ
リア２４ｂには新目標値設定フラグF₁や最終目
標値設定フラグF₂がセツトされるようになつて
いる。

第６図に戻つて、つぎに作業員がフツトスイツ
チ２８を操作すると、ステツプ２が“YES”と
なつてラム８が下降動作する。このときの上型２
の現在の移行距離Ｙはロータリエンコーダ２６に
よつて検出され、CPU２２はこのロータリエン
コーダ２６の検出出力を取り込むことにより、機
械位置を常にチエツクしている。

かくして上型２が被加工板材３０に当接して加
圧力が作用すると、被加工板材３０は上型２が下
降するに従つて徐々に折り曲げられてゆく。そし
て上型２が初期目標値Y_bに到達すると、理論上
は所望の曲げ角度αとなるが、加圧力によつて機
械本体５や上型２が変形するため、実際の曲げ角
度αは理論値より浅いものとなる。

上型２の現在の移行距離Ｙが初期目標値Y_bと
一致したとき、CPU２２は上型２が初期目標値
Y_bに到達したと判断し、ステツプ４の判定が
“YES”となる。つぎのステツプ５、６は前記
RAM２４のフラグ設定エリア２４ｂに新目標値
設定フラグF₁および最終目標値設定フラグF₂が
セツト済みか否かをチエツクしており、この場合
いずれの判定も“NO”であるから、ステツプ７
へ進むことになる。

このステツプ７において、CPU２２は前記ト
ルク検出器２７により被加工板材３０に対する上
型２の加圧力（トルク）P_Nを検出し、その値P_N
と変形補正係数Ｔとの積から距離補正値ΔD（＝
P_NＴ）を求め、さらにつぎの式を用いて新た
な移行距離の目標値Y_bbを求める。

Y_bb＝（Y_b＋ΔD）−Ｋ …… なお上式中、Ｋは定数であり、ここでは距離補
正にかかる本来の目標値（Y_b＋ΔD）の手前位置
を新たな目標値Y_bbに設定してある。

この新目標値Y_bbはRAM２４のデータ格納エ
リア２４ａに格納されると共に、フラグ設定エリ
ア２４ｂには新目標値設定フラグF₁がセツトさ
れる（ステツプ７、８）。

さらにステツプ２でフツトスイツチ２８が継続
操作されると、ラム８が下降を続け、被加工板材
３０はさらに深く折り曲げられる。ここでは
CPU２２は上型２の現在の移行距離Ｙが新目標
値Y_bbに到達するか否かをチエツクすることにな
り、その判定が“YES”になると、つぎにステ
ツプ５で新目標値設定フラグF₁がセツト済みか
否かをチエツクする。この場合その判定は
“YES”であるから、ステツプ９へ進み、この地
点で再度トルク検出器２７により被加工板材３０
に対する上型２の加圧力（トルク）P_N′を検出
し、その値P_N′と変形補正係数Ｔとの積から距離
補正値ΔD′（＝P_N′Ｔ）を求め、これを初期目標値
Y_bに加算して最終の目標値Y_b′を求める（式参
照）。

Y_b′＝Y_b＋ΔD′ …… この最終目標値Y_b′はRAM２４のデータ格納
エリア２４ａに格納されると共に、フラグ設定エ
リア２４ｂにおいて最終目標値設定フラグF₂が
セツトされ、また新目標値設定フラグF₁がリセ
ツトされる（ステツプ９、10）。

さらにステツプ２でフツトスイツチ２８が継続
操作されると、さらにラム８が下降し、被加工板
材３０は一層深く折り曲げられる。ここでは
CPU２２は上型２の現在の移行距離Ｙが最終目
標値Y_b′に到達するか否かをチエツクすることに
なり、その結果、ステツプ４の判定が“YES”
になつたとき、被加工板材３０は所定の曲げ角度
αに曲げ加工されたことになる。

つぎのステツプ５、６は新目標値設定フラグ
F₁および最終目標値設定フラグF₂がセツト済み
か否かをチエツクしており、この場合ステツプ５
が“NO”、ステツプ６が“YES”であるから、
ステツプ11へ進み、CPU２２はラム８の下降動
作を停止させる。

つぎにCPU２２は交流サーボモータ１２を逆
転させてラム８を上昇動作させ（ステツプ12）、
上型２が所定の待機位置に戻つたとき（ステツプ
13が“YES”）、ラム８の上昇動作を停止させる
と共に、新目標値Y_bbおよび最終目標値Y_b′をク
リアし、また最終目標値設定フラグF₂をリセツ
トする（ステツプ14、15）。

なお上記では、駆動源として交流サーボモータ
を用いてプレスブレーキを例に挙げて説明した
が、この発明はこれに限らず、駆動源として油圧
シリンダを用いたものにも適用実施できることは
勿論である。

＜発明の効果＞ この発明は上記の如く、被加工板材に対する型
の加圧力を検出して、その検出値と予め求めた変
形補正係数とに基づき型の移行距離の目標値を補
正したから、たとえ前記加圧力によつて機械本体
や型が変形しても、常に所望の曲げ角度を得るこ
とができる等、発明目的を達成した顕著な効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかるプレスブ
レーキの回路ブロツク図、第２図はプレスブレー
キの正面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線に沿う断面
図、第４図は上型の現在の移行距離に対するトル
クの変化を示す説明図、第５図は被加工板材の曲
げ加工過程を示す説明図、第６図は被加工板材を
曲げ加工する際の制御手順を示すフローチヤー
ト、第７図および第８図は変形補正係数の算出原
理を示す説明図、第９図はRAMのメモリ内容を
示す説明図、第１０図は機械本体の変形により被
加工板材の曲げ角度が変動する状態を示す説明
図、第１１図は上型の撓み状態を示す説明図であ
る。 １……下型、２……上型、２２……CPU、２
６……ロータリエンコーダ、２７……トルク検出
器、３０……被加工板材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 往復動機構により型を移行させ、上型と下型
   との間で加圧力を被加工板材に作用させることに
   より、被加工板材を型の移行距離の目標値に応じ
   た曲げ角度だけ折り曲げるプレスブレーキであつ
   て、 前記往復動機構に連繋されて往復動機構の動作
   量により型の移行距離を検出する距離検出手段
   と、 前記型の被加工板材に対する加圧力を検出する
   ための加圧力検出手段と、 上型と下型とを直接当接させて加圧したときの
   加圧力と型の移行距離とから求めた変形補正係数
   と、被加工板材に対する加圧時の前記加圧力検出
   手段による検出値とに基づき距離補正値を求めて
   この距離補正値を前記型の移行距離の目標値に加
   算する補正演算とを実行する演算手段と、 この演算手段が算出した移行距離の目標値に基
   づき前記往復動機構の動作量を制御して被加工板
   材の適正な曲げ角度を得る制御手段とを具備して
   成るプレスブレーキ。 ２ 前記往復動機構は、交流サーボモータを駆動
   源とし、その駆動源にロータリエンコーダより成
   る距離検出手段が連繋されている特許請求の範囲
   第１項記載のプレスブレーキ。 ３ 前記加圧力検出手段は、トルク検出器である
   特許請求の範囲第１項記載のプレスブレーキ。 ４ 前記演算手段および制御手段は、CPUを制
   御主体とするマイクロコンピユータである特許請
   求の範囲第１項記載のプレスブレーキ。