JPH04178511A - 折曲げ角度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は折曲げ角度検出装置に関する。

（従来の技術） 上金型としてのパンチ及び下金型としてのダイ間に介在
されたワークを、両金型の接近動作により折曲げ加工す
る折曲げ加工機において、前記パンチ及びダイの接近距
離を適切に制御するため、または折曲げ加工後の角度チ
エツクを行うため、折曲げ加工中に折曲げ角度を検出す
ることが行われるようになってきた。

この種、折曲げ加工中にワークの折曲げ角度を検出する
従来の折曲げ角度検出装置としては、次の■〜■に示す
ようなものの例がある。

■　ダイのＶ溝両肩部に小型の距離検出用のセンサを埋
込み、折曲げ加工されたワークのＶ溝部分までの距離を
それぞれ検出し、ダイの幾何学的形状からワークの折曲
げ角度を求める距離センサ埋込み式のもの。

■　ワーク側面を撮像する画像処理用のカメラを設け、
該カメラで撮像した画像信号を画像処理することにより
ワークの折曲げ角度を求める画像処理式のもの。

■　ダイの上方向に向けてワークの折曲げ角度に応じて
突出する接触子を設け、この接触子の突出量に応じてワ
ークの折曲げ角度を求める接触子式のもの。

■の距離センサ埋込み式のものにあっては、センサが折
曲げ加工に邪魔にならず効率的に折曲げ角度を検出でき
るという利点がある反面、ダイのＶ溝底部当りでの角度
検出であるため、ワークの各辺に対し底部に乱れがある
場合、あるいはダイの肩部が摩耗しているような場合に
は、演算の基本となる幾何学形状に乱れが生じ、検出精
度が劣化するという問題がある。また、センサ種別によ
ってはワークに汚れがある場合に誤差を生じる恐れがあ
る。さらに、折曲げ角度の検出は、多くの場合ワークを
スプリングバックさせた状態、即ち、ダイ及びパンチの
間の圧力を取り除いた状態で行われなければならないが
、この状態ではワークはダイに対して自由姿勢となるの
でワークがダイに対して傾いた状態となり、検出誤差が
生じ得るという問題点があった。

■の画像処理方式のものにあっては、画像処理により、
ワークの姿勢に拘らず比較的高精度の角度検出を行える
ものの、装置が高価であると共に、フレームに対するカ
メラ取付位置が問題となり、フレーム構造の改善なして
は一般の折曲げ加工機に応用し難いという問題点がある
。また、画像処理式には反射型のものと透過型のものと
があるが両者一長一短で、現在、実用化を狙って鋭意研
究されている段階である。

■の接触子式のものは、ワークが理想的な姿勢、即ち、
折曲げ頂点をダイの中心に位置させて、両辺がダイに対
して対称的に延伸されている場合には高精度の検出が可
能であるが、接触子が突出しているのでワークがこれと
干渉する恐れがあり、ダイの肩部から一定距離だけ離れ
た位置で検出しているので、ダイの肩部が摩耗してくる
と、これが検出誤差要因となり、特にスプリングバック
させたワークの折曲げ角度を正確に検出するのが困難で
あるという問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、従来よりの折曲げ角度検出装置にあって
は、スプリングバックさせたワークの折曲げ角度を実用
的な範囲で容易、高精度に検出するのが困難であるとい
う問題点があった。

そこで、本発明は、これら問題点を改善し、装置構成が
比較的簡単で、しかもスプリングバックさせたワーク姿
勢を矯正して高精度の角度検出を行うことができる折曲
げ角度検出装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明は、上金型としてのパ
ンチ及び下金型としてのダイ間に介在されたワークを両
金型の接近動作により折曲げ加工し、折曲げられたワー
クが前記ダイの上部に位置する状態でスプリングバック
されたワークに対し折曲げ角度を検出する折曲げ角度検
出装置において、 前記ダイを固定するフレームに、前記ダイの幅方向に沿
って回転軸を設け、 前記回転軸の回転量を検出する回転量検出手段を設け、 前記回転軸の両端に、該回転軸の回転により該回転軸と
直交する面内で回転され、その先端が前記ダイの両側面
に沿って上昇されて前記ワ〜りの下面とそれぞれ当接さ
れる一対のアームを設け、前記アームの先端が前記ワー
クにそれぞれ当接された状態を検出する当接検出手段を
設け、前記ダイに埋込まれ、前記当接検出手段の当接検
出により前記ダイ上で姿勢の定まるワークに対し、ワー
クまでの距離を検出する距離検出手段を設け、 前記当接検出手段の当接検出により前記ダイ上で姿勢の
定まるワークに対し、前記回転量検出手段が検出した前
記回転軸の回転量から求まる前記アーム先端位置と、前
記距離検出手段の検出距離から求まるワーク下面の一位
置とを結ぶ直線傾きから前記ワークの折曲げ角度を算出
する折曲げ角度算出手段を設けたことを特徴とする。

また、上金型としてのパンチ及び下金型とじてのダイ間
に介在されたワークを両金型の接近動作により折曲げ加
工し、折曲げられたワークが前記ダイの上部に位置する
状態でスプリングバックされたワークに対し折曲げ角度
を検出する折曲げ角度検出装置において、 前記ダイを固定するフレームに、前記ダイの幅方向に沿
って一対の回転軸を設け、 前記回転軸の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手段
を設け、 前記一対の回転軸のそれぞれの両端に、各回転軸の回転
により各回転軸と直交する面内で回転され、その先端が
前記ダイの両側面に沿って上昇されて前記ワークの下面
とそれぞれ当接される一対のアームを設け、 各アームの先端が前記ワークにそれぞれ当接された状態
を検出する当接検出手段を設け、前記当接検出手段の当
接検出により前記ダイ上で姿勢の定まるワークに対し、
各回転量検出手段が検出した一対の回転軸の回転量から
それぞれ求まる各アーム先端位置をそれぞれ結ぶ直線傾
きから前記ワークの折曲げ角度を算出する折曲げ角度算
出手段を設けたことを特徴とする。

（作用） 本発明の折曲げ角度検出装置は、上記構成であるので、
スプリングバックさせたワークを−または一対の回転軸
の両端に備えたアーム先端により下方側から持ち上げる
形で姿勢を矯正し、姿勢矯正されたワーク上で前記アー
ム先端と前記距離検出手段の検出距離から求まるワーク
下面の一位置、または前記一対の回転軸に対する各アー
ム先端点として検出された２点より、折曲げ角度が検出
される。

（実施例） 以下、添付図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図〜第７図は本発明の一実施例に係る折曲げ角度検
出装置を示す説明図である。第１図は図示しない折曲げ
加工機（プレスブレーキ）の正面側から見た要部正面断
面説明図、第２図はその右側面説明図である。

第１図及び第２図に示すように、フレーム（下部エプロ
ン）１の上部にはダイホルダ２が固定され、このダイホ
ルダ２の上部にはダイ３が固定されている。ダイ３は、
前記ダイホルダ２の前後方向に設けた門型の開口部４を
介し、その上方に設けた孔部を通るボルト５によりダイ
ホルダ２に締結されている。

前記フレーム１には、前記開口部４の前後にブラケット
６が設けられ、これらブラケット６には、ベアリング７
を介し、その両端に一対の等長アーム８．８を備えた回
転軸９が設けられている。

前記回転軸９には駆動ギヤ１０が設けられ、このギヤ１
０を図示しないモータで回転駆動することにより、アー
ム８を、通常はその先端をダイ３の上位置より下方に沈
めた形から角度検出時には、ワークＷと当接するまでそ
の先端を上方に持ち上げる。前記モータには、エンコー
ダ等の回転量検出器が取付けられている。

さらに、前記アーム８の先端には球状の接触子１１が設
けられている。この接触子は、ワークＷに傷を付けない
ため球状とされているが、ワークとの接触により一対の
アーム８、またはその内部に設けた導線等を介して、両
接触子が共にワークに接触したとき、導通検出できるよ
うになっている。導通検出方式は、接触子１１とアーム
８との間を絶線し、接触子１１間を導通針で結ぶ方式で
も、一対のアーム８の間を絶縁し、アーム８間を導通針
で結ぶ方式でも良い。

前記ダイ３には、従来ても示した距離センサ１２が埋め
込まれている。このセンサ１２は、第７図でその詳細を
示すように、折曲げ加工されたワークＷまての距離りを
検出するためのものである。

センサ１２は、渦電流方式、静電容量方式、エアマイク
ロメータ方式等により実現できる。

上記構成において、アーム８の先端は、通常ダイ３の上
面より下方に沈められた状態とされている。そして、折
曲げ加工が開始され、第２図に示すパンチ１３が下降し
、ワークＷが折曲げられ、その後、スプリングバックさ
れた状態、即ち、ノくンチ１３が上方に軽く持ち上げら
れワークＷが自由となった状態で、回転軸９が第１図に
おいて反時計方向に回転される。

回転軸９が回転されると、アーム８の先端が上方に持ち
上げられ、このときワークＷに傾きがあると、アーム８
のうち一方の接触子１１がワークと接触する。

そして、さらに回転軸９が回転するとついには両方の接
触子１１がワークＷに接触する。

ここに、アーム８は等長とされているので、ワークＷは
ダイ３に対し対称的な姿勢に矯正される。

第３図は上記折曲げ角度検出装置の制御回路の構成を示
すブロック図である。

図示のように制御回路は、ＣＰＵ１４に角度表示器１５
と、カウンタ１６と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換
器１７とを接続して成り、前記力　５ウンタ１６には前
記回転軸９のエンコーダ１８の検出信号が入力されるよ
うになっている。また、Ａ／Ｄ変換器１７には、前記距
離センサ１２の検出信号が入力されるようになっている
。

第４図は第３図の変形例を示し、ＣＰＵ１４に、データ
テーブル１９を接続し、演算速度を速めたものである。

第５図は折曲げ方式を示すフローチャートである。

ステップ５０１でワークＷをダイ３上にセットし、ステ
ップ５０２て曲げ加工し、スプリングバックさせたのち
、ステップ５０３でアーム８の回転により、ワークＷの
傾きを矯正する。

次いで、ステップ５０４てスプリングバックを含めた仕
上げ角度を検出し、ステップ５０５て検出角度が目的の
角度の許容値に入っていればこれで１単位の折曲げ加工
を終了する。ステップ５０５で曲げ不足が判別された場
合にはステップ５０２で追加の曲げ加工を行う。

第６図及び第７因は角度検出原理を示す説明図である。

まず、第６図に示すように、長さａｌの等長アーム８を
回転させ、両接触子１１がワークＷに接　　触して導通
すると、その時のエンコーダ１８の回転角度θ１を求め
る。

このとき、距離検出用センサ１２からの出力値として、
センサ１２とワークＷ間の距離りを得たとする。

そこで、第７図において、水平軸をＸ、ダイ中心を通る
垂直軸をｙとし、接触子１１の中心座標をＰ’＋　　（
Ｘ＋　Ｙｌ）、Ｐ２　　（Ｘ２　Ｙ２）、接触子１１の
半径をｒとし、センサ１２のダイ３への埋め込み位置を
Ｑｌ　　（Ｘ３　Ｖ３　）　、Ｑ２　　（Ｘ４　ｙ４　
）とし、センサ１２と対向するワークＷ上の位置をＲ＋
　　（Ｘｓ　Ｙｓ）、Ｒ２（Ｘ６　Ｙ６　）とすると、
半径１１点Ｑ＋、Ｑ２は既知である。また、ダイ３の斜
面を直線ｇで示すと、この直線ｇはａｘ＋ｂｙ＋ｃ−０ で示される。

よって、点Ｒ２は、 で求められる。

また、点Ｒ２と、ワークＷの接触子］１との交点Ｐ２′
　とを結ぶ直線の傾きをｍとすると、Ｘ６−Ｘ２＝Ｘ、
ｙ２−ｙ６＝Ｙとして、で求まる。

したがって、以上の関係からワークＷの曲げ角度βは、 β−２Ｘ　（９０−ｔａｎ−’（ｍ））によって求まる
。

以上により、本例の折曲げ角度検出装置によれば、回転
軸９を回転させ、ワークＷの傾きを矯正した上で第７図
に示す原理からワークＷの折曲げ角度βを検出すること
ができる。

ここに折曲げ角度βは、点Ｒ２及び点Ｐ２′　とを結ぶ
線分ｇ、と、点Ｒ１と点Ｐ１°　とを結ぶ線分１２との
交角として求めることができるので、パンチ及びダイと
接触する部分でのみ検出するのと異なって、点間距離を
十分長く取れるので、検出精度も向上する。

第８図〜第１２図は、他の実施例を示す説明図である。

本例は、第２図に示した距離センサ１２を省略し、第８
図及び第９図に示すように、これに代えて回転軸９と対
を為すもう１つの回転軸２０を設け、その両端に一対の
アーム２１を設けたものである。アーム２１の長さは前
述のアーム８より短くされ、等長とされている。

第１０図に示す制御ブロック図では、各カウンタ１６に
、回転軸９に対する回転アーム系１と回転軸２０に対応
する回転アーム系２が接続される。

各回転アーム系は、各軸を回転させるモータ２２と、導
通針２３と前述のエンコーダ１８を含む。

第１１図及び第１２図は正面側及び側面側から見た配置
説明図である。

第１１図に示すように、各アーム８，２１の長さをａＩ
＋　　８２とすると、各アーム８，２１を順次または同
期させて回転させることにより、接触子１１をワークＷ
に接触させることができる。全接触子１１がワークＷに
接触したとき、ワークＷの傾きが矯正される。このとき
のアームの傾きをそれぞれθ１．θ２とする。

次に、第１２図に示す各接触子１１の接触関係において
、各アームは正確に左右対称となるように取り付けであ
るので、 Ｘ２　”　　Ｘｌ、Ｘａ　−Ｘｇ ’！２−Ｙｌ　−ａｔ　Ｘ　Ｓｉ　ｎθ１１Ｙ４−Ｙｓ
　−Ｒ２ｘＳｉｎθ２ となる。

よって求める折り曲げ角度βは、 により得られる。

本例の装置は小型のため、加工の邪魔にならず、またダ
イ３の長手方向に容易に複数設置できる。

上記実施例では、説明を容易とするため、回転軸９に対
する一対のアーム８の長さを等長とし、また回転軸２０
に対する一対のアーム２１の長さも等長としたが、これ
らアームの長さは、必ずしも等長でなくても良い。例え
ば、第１２図において、各アーム８．２１は、左右同一
比率でその長さを異ならしておいても良い。ただし、こ
の場合、ワークＷはダイ３に対し矯正的に傾けられた状
態となるので、第１２図で示したように片方側たけの演
算によらず、各点の座標から両辺の交角として求めなけ
ればならない。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明は特許請求の範囲に記載の通りの折
曲げ角度検出装置であるので、装置構成が比較的簡単で
、しかもスプリングバックさせたワーク姿勢を矯正して
高精度の角度検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例に係る折曲げ角度
検出装置の機械的な構成を示す正面説明図及び側面説明
図、第３図はその制御回路のブロック図、第４図は第３
図の変形例を示す説明図、第５図は折曲げ加工方式を示
すフローチャート、第６図及び第７図は角度検出原理を
示す正面説明図及び側面説明図、第８図及び第９図は本
発明の他の実施例に係る折曲げ角度検出装置の機械的構
、　　成を示す正面説明図及び側面説明図、第１０図は
その制御回路を示すブロック図、第１１図及び第１２図
は検出原理を示す正面説明図及び側面説明図である。 ３・・・ダイ ８．２１・・・アーム ９．２０・・・回転軸 １１・・・接触子 １２・・・距離センナ 代理人　　弁理士　　　三　好　秀　和第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上金型としてのパンチ及び下金型としてのダイ間
   に介在されたワークを両金型の接近動作により折曲げ加
   工し、折曲げられたワークが前記ダイの上部に位置する
   状態でスプリングバックされたワークに対し折曲げ角度
   を検出する折曲げ角度検出装置において、 前記ダイを固定するフレームに、前記ダイの幅方向に沿
   って回転軸を設け、 前記回転軸の回転量を検出する回転量検出手段を設け、 前記回転軸の両端に、該回転軸の回転により該回転軸と
   直交する面内で回転され、その先端が前記ダイの両側面
   に沿って上昇されて前記ワークの下面とそれぞれ当接さ
   れる一対のアームを設け、前記アームの先端が前記ワー
   クにそれぞれ当接された状態を検出する当接検出手段を
   設け、前記ダイに埋込まれ、前記当接検出手段の当接検
   出により前記ダイ上で姿勢の定まるワークに対し、ワー
   クまでの距離を検出する距離検出手段を設け、 前記当接検出手段の当接検出により前記ダイ上で姿勢の
   定まるワークに対し、前記回転量検出手段が検出した前
   記回転軸の回転量から求まる前記アーム先端位置と、前
   記距離検出手段の検出距離から求まるワーク下面の一位
   置とを結ぶ直線傾きから前記ワークの折曲げ角度を算出
   する折曲げ角度算出手段を設けたことを特徴とする折曲
   げ角度検出装置。
2. （２）上金型としてのパンチ及び下金型としてのダイ間
   に介在されたワークを両金型の接近動作により折曲げ加
   工し、折曲げられたワークが前記ダイの上部に位置する
   状態でスプリングバックされたワークに対し折曲げ角度
   を検出する折曲げ角度検出装置において、 前記ダイを固定するフレームに、前記ダイの幅方向に沿
   って一対の回転軸を設け、 前記回転軸の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手段
   を設け、 前記一対の回転軸のそれぞれの両端に、各回転軸の回転
   により各回転軸と直交する面内で回転され、その先端が
   前記ダイの両側面に沿って上昇されて前記ワークの下面
   とそれぞれ当接される一対のアームを設け、 各アームの先端が前記ワークにそれぞれ当接された状態
   を検出する当接検出手段を設け、前記当接検出手段の当
   接検出により前記ダイ上で姿勢の定まるワークに対し、
   各回転量検出手段が検出した一対の回転軸の回転量から
   それぞれ求まる各アーム先端位置をそれぞれ結ぶ直線傾
   きから前記ワークの折曲げ角度を算出する折曲げ角度算
   出手段を設けたことを特徴とする折曲げ角度検出装置。