JPH0354013B2

JPH0354013B2 -

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Publication number: JPH0354013B2
Application number: JP62128759A
Authority: JP
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1987-05-26
Publication date: 1991-08-16
Also published as: JPS63295017A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、例えば長尺の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、機械中心に対して一側へ偏つた
状態で被加工板材がセツトされても、被加工板材
の全長にわたり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＞従来のこの種プレスブレーキは、第１０図に示
す如く、両肩位置に油圧シリンダのような往復動
機構４１，４２を備えた構造のものであつて、テ
ーブル上にＶ字溝を有する下型４３が配備され、
ラム４４にはホルダを介して上型４５が取り付け
られる。前記下型４３には被加工板材４６が支持
され、前記往復動機構４１，４２を一斉駆動する
ことにより、被加工板材４６に対しラム４４（上
型４５）を往復昇降動作させる。この上型４５の
下降動作時、上型４５の加圧力が被加工板材４６
に作用し、被加工板材４６が前記Ｖ字溝内に押し
込まれることにより所定の角度だけ折り曲げられ
る。この場合に被加工板材４６の曲げ角度は上型
４５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４６毎
に上型４５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４１，４２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４６が、第１０図に示すよ
うに、機械中心c₁に対し一側に偏つた状態で下型
４３上にセツトされて曲げ加工された場合、被加
工板材４６の曲げ角度は被加工板材４６の全長に
わたり均一とはならず、その一端４６Ｒ側は浅
く、他端４６Ｌ側は深いものとなる。

いまこの曲げ加工時の荷重分布を考えると、ラ
ム４４が被加工板材４６より受ける反力Ｎは被加
工板材４６の長さ中心c₂に作用するもので、この
反力Ｎは各往復動機構４１，４２による加圧力
F_L、F_Rと均衡することになる。この場合に各加
圧力F_L、F_Rの作用点と前記中心c₂との間の距離を
l_L、l_Rとする、各加圧力と距離との関係はモーメ
ント計算によりつぎの式のようになる。

F_L：F_R＝l_R：l_L …… 従つて一方の加圧力F_Rの方が他方の加圧力F_L
より大きな値となる。

ところで被加工板材４６に対し上型４５による
加圧力が作用する際、その加圧力や反力により機
械本体のサイドフレームが伸びたり、上型４５が
撓んだりする。このため上型４５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
角度を得ることは困難である。

第１１図は、例えばサイドフレームの伸びによ
り被加工板材４６の曲げ角度が変動する状態を示
しており、被加工板材４６が上型４５の加圧力で
下型４３のＶ字溝４７内へ押し込まれて曲げられ
ている。この場合に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
角度はα₁である。

これに対し上型４５の加圧力によりサイドフレ
ームが伸びると、上型４５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４
５による被加工板材４６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
り浅くなる。このことは例えば第１２図に示す如
く、上型４５が撓んだときも同様であり、この場
合は上型４５の撓み量Δsの分だけ上型４５によ
る被加工板材４６の押込量が小さくなつて、その
曲げ角度は浅くなる。

上記サイドフレームや上型４５の変形量は被加
工板材４６に対する加圧力の大きさに比例する。
従つて第１０図のように、被加工板材４６が機械
中心c₁に対し一側に偏つた状態で曲げ加工された
場合は、各往復動機構４１，４２による加圧力
F_L、F_Rに差が生じる。このため機械本体や上型
４５の変形量が機械の両端で異なる結果となり、
被加工板材４６の曲げ角度はその一端４６Ｒ側で
浅く、他端４６Ｌ側で深くなるのである。

この発明は、上記問題に着目してなされたもの
で、被加工板材が機械中心に対し一側へ偏つた状
態でセツトされても、被加工板材の全長にわたり
適正な曲げ角度を得ることのできるプレスブレー
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、両側位置に設けられた一対の往復
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、各往復動機構に連
繋されて各往復動機構の動作量により両側位置で
の型の移行距離を個別に検出する一対の距離検出
手段と、前記型の被加工板材に対する加圧力を両
側の往復動機構の各位置で個別に検出する一対の
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
の各加圧力検出手段による検出値とに基づき距離
補正値を求めて各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を実行する演算手段
と、この演算手段が算出した両側位置での移行距
離の目標値に基づき各往復動機構の動作量を制御
して被加工板材の全長にわたる適正な曲げ角度を
得る作動制御手段とを具備させている。

＜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。

両側の往復動機構が一斉駆動して型が移行する
際、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。この場合に被加工板材が機械中心に対
し一側へ偏つて位置していると、両側の往復動機
構による加圧力に差異が生じ、その大きさに応じ
て機械の変形量も両側位置で相違する。この両側
位置での加圧力は加圧力検出手段により個別に検
出され、演算手段はそれぞれ検出値と前記変形補
正値とに基づき距離補正値を求めて各距離補正値
を前記型の移行距離の目標値に加算し、移行距離
の目標値を両側位置で補正する。これにより機械
の両側位置での新たな移行距離の目標値が求めら
れ、作動制御手段はこれら新たな移行目標値に基
づき各往復動機構の動作量を制御して被加工板材
の全長にわたる適正な曲げ角度を得る。

従つてこの発明によれば、被加工板材が機械中
心に対し一側へ偏つてセツトされても、被加工板
材の全長にわたり適正な曲げ角度を得ることがで
きる。

＜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、前面のベツド３５上に下型
１を設置するためのテーブル７が取り付けられ、
このテーブル７に対向してラム８がガイド３１，
３２に沿つて往復昇降可能に配備されている。な
お前記ベツド３５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の下端縁には複数個のアダプタ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。前記の各アダプ
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の傾き調整が可能となつている。

前記ラム８は、両肩位置に設けられた一対の往
復動機構１３Ａ，１３Ｂに連繋されている。

各往復動機構１３Ａ，１３Ｂは、対向フレーム
３３，３４間に支持されており、駆動源としての
それぞれの交流サーボモータ１２を駆動すること
により、ラム８をガイド３１，３２に沿つて往復
昇降動作させる。各交流サーボモータ１２にはベ
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が接続され、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。各送りネジ軸１５は
軸受１８により回転自由に軸承されており、それ
ぞれ交流サーボモータ１２の一斉駆動により送り
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
は各往復動機構１３Ａ，１３Ｂ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、各往復動機構１３Ａ，１３
Ｂにおける交流サーボモータ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。各交流
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２７とが接続さ
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、各交流サーボモータ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、Y₀は上型２の被加工
板材３０への当接位置を、Y₁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Y₁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激増する
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Y₁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
のときに各トルク検出器２７により被加工板材３
０に対する上型２の加圧力（トルク）を個別に検
出し、それぞれの検出値から機械本体５や上型２
の両側位置で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は各
トルク検出器２７の検出出力を適宜取り込み、そ
の値に基づき両側位置での距離補正値ΔD_A、ΔD_B
を求め、これら距離補正値ΔD_A、ΔD_Bを前記移行
距離の目標値Y₁に加算して、新たな移行距離の
目標値Y_1A、Y_1B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Y₁（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Y₁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と加圧力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Y₁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
Y₁や変形補正係数Ｔの他に後記する新目標値
Y_1A、Y_1Bが格納され、またフラグ設定エリア２
４ｂには新目標値設定フラグF_A、F_Bや停止フラ
グF_STA、F_STB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
なつてステツプ３へ進む。このステツプ３では停
止フラグF_STA、F_STBがセツトされているか否かを
判断しており、この場合その判定は“NO”であ
るからステツプ４へ進み、両往復動機構１３Ａ，
１３Ｂが一斉駆動してラム８が下降動作する。こ
のときの上型２の現在の移行距離は各往復動機構
１３Ａ，１３Ｂにおけるロータリエンコーダ２６
によつて検出され、CPU２２は各ロータリエン
コーダ２６の検出出力を取り込むことにより、機
械状態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Y₁に到達したとき、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。

しかもこの変形度合は被加工板材３０のセツト
位置が偏つていると、機械の両側において差異が
生ずることになり、曲げ角度αも両側位置で一致
しない。

いま上型２の現在の移行距離がまず一方の往復
動機構１３Ａの側（以下、「Ａ側」という）で初
期目標値Y₁と一致したと仮定すると、CPU２２
は上型２がＡ側で初期目標値Y₁に到達したと判
断し、ステツプ５、６の判定がともに“YES”
となる。つぎのステツプ７は前記RAM２４のフ
ラグ設定エリア２４ｂに新目標値設定フラグF_A
がセツト済みか否かをチエツクしており、この場
合その判定は“NO”であるから、ステツプ８へ
進むことになる。

このステツプ８において、CPU２２はＡ側の
往復動機構１３Ａにおけるトルク検出器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_A（＝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_1Aを求める。

Y_1A＝（Y₁＋ΔD_A） …… この新目標値Y_1A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F_Aがセツトさ
れる（ステツプ８、９）。

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（ステツプ４）。
ここではCPU２２はステツプ５において、上型
２の現在の移行距離がＡ側で新目標値Y_1Aに到達
するか否かをチエツクすると共に、他方の往復動
機構１３Ｂの側（以下、「Ｂ側」という）で所期
目標値Y₁に到達するか否かをチエツクする。

いま上型２の現在の移行距離がＢ側で初期目標
値Y₁に到達したと仮定すると、ステツプ５が
“YES”、ステツプ６が“NO”となり、ステツプ
10へ進む。このステツプ10は前記RAM24のフラ
グ設定エリア２４ｂに新目標値設定フラグF_Bが
セツト済みか否かをチエツクしており、この場合
その判定は“NO”であるから、ステツプ11へ進
むことになる。

このステツプ11において、CPU２２はＢ側の
往復動機構１３Ｂにおけるトルク検出器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_B（＝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_1Bを求める。

Y_1B＝（Y₁＋ΔD_B） …… この新目標値Y_1B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F_Bがセツトさ
れる（ステツプ11、12）。

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（ステツプ４）。
ここではCPU２２はステツプ５において、上型
２の現在の移行距離がＡ側およびＢ側で新目標値
Y_1A、Y_1Bに到達するか否かをチエツクする。

いま上型２の現在の移行距離がＡ側で新目標値
Y_1Aに到達したと仮定すると、ステツプ５、６が
ともに“YES”、ステツプ７の「F_A＝１か？」の
判定が“YES”となり、ステツプ13において
CPU２２はＡ側の往復動機構１３Ａを停止させ
てラム８の下降を規制し、つぎのステツプ14で停
止フラグF_STAをセツトする。つぎのステツプ15
は、他方の停止フラグF_STBがセツト済みか否かを
判定しており、この場合その判定は“NO”であ
るからステツプ２へ戻る。

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、つぎのステツプ３の「F_STA、F_STB
のいずれかオンか？」の判定は“YES”、ステツ
プ19の「F_STB＝１か？」の判定は“NO”となる
から、ステツプ22へ進み、ひとつの往復動機構１
３Ｂのみが正転してラム８がＢ側で下降し、被加
工板材３０の曲げ加工は部分的に継続されること
になる。

その結果、上型２の現在の移行距離がＢ側でも
新目標値Y_1Bに到達すると、ステツプ23が
“YES”、ステツプ10の「F_B＝１か？」の判定が
“YES”となり、ステツプ16においてCPU２２は
Ｂ側の往復動機構１３Ｂも停止させてラム８の下
降を完全に止め、つぎのステツプ17で停止フラグ
F_STBをセツトする。これにより被加工板材３０
は、全長にわたり所定の曲げ角度に曲げ加工され
たことになる。

なおＢ側の停止が先でステツプ19の判定が
“YES”となつたときは、ステツプ20へ進んでＡ
側の往復動機構１３Ａのみが駆動し、つぎのステ
ツプ21で上型２がＡ側で新目標値Y_1Aに到達した
か否かを判定する。

つぎのステツプ18は、他方の停止フラグF_STAが
セツト済みか否かを判定しており、この場合はそ
の判定は“YES”であるからステツプ24へ進む。
そしてステツプ24ではCPU２２は両往復動機構
１３Ａ，１３Ｂの交流サーボモータ１２を逆転さ
せてラム８を上昇動作させ、上型２が所定の待機
位置に戻つたとき（ステツプ25が“YES”）、ラ
ム８の上昇動作を停止させると共に、、新目標値
Y_1A、Y_1Bをクリアし、また各フラグF_A、F_B、
F_STA、F_STBをリセツトする（ステツプ26、27）。

なお上記では、駆動源として交流サーボモータ
を用いた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
の加圧力を両側位置で検出して、それぞれ検出値
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、たとえ被加工板材が
機械中心に対し一側に偏つて位置していても、被
加工板材の全長にわたり適切な曲げ角度を得るこ
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図はプレスブレーキにおける
荷重分布を示す説明図、第１１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１２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

【特許請求の範囲】１両側位置に設けられた一対の往復動機構によ
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、各往復動機構に連繋されて各往復動機構の動作
量により両側位置での型の移行距離を個別に検出
する一対の距離検出手段と、前記型の被加工板材に対する加圧力を両側の往
復動機構の各位置で個別に検出する一対の加圧力
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各加圧力検出手
段による検出値とに基づき距離補正値を求めて各
距離補正値を前記型の移行距離の目標値に加算す
る補正演算を実行する演算手段と、この演算手段が算出した両側位置で移行距離の
目標値に基づき各往復動機構の動作量を制御して
被加工板材の全長にわたる適正な曲げ角度を得る
作動制御手段とを具備して成るプレスブレーキ。２各往復動機構は、交流サーボモータを駆動源
とし、それぞれ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各加圧検出手段は、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作動制御手段は、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。