JPH05296705A - 曲げ角度検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】その構成が簡単で、その製作が容易で、しかも
測定精度、高分解能、高測定レンジ等が実現される。 【構成】ベースを基準として上下動可能なフレームと、
このフレームに設けられたシャフトを軸心として回転し
上部を前記ワークのフランジに密着させる２個の接触子
と、この接触子の下部に設けられたギヤにより前記接触
子の回転変位を検出する回転変位検出器と、この回転変
位検出器の検出信号によりワークの曲げ角度を演算し出
力する角度演算器とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレスベンダー等の曲
げ加工機において、上・下金型の間の加工位置に挿入さ
れ曲げ加工されるワークの曲げ角度を検出する曲げ角度
検出方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、曲げ加工機によって曲げ加工され
るワークの曲げ角度を測定する方法として、例えば視覚
センサによる方法、下金型（ダイ）の中に距離センサを
２個ないし４個程度設置する方法またはダイの外側に距
離センサを２個ないし４個程度設置する方法等があっ
た。

【０００３】視覚センサによる方法は、ワークの端面を
視覚センサで測定し、画像処理装置により画像処理して
角度データを出力するものである。

【０００４】また、ダイの中に設置された距離センサに
よる方法は、距離センサとして、例えば渦電流センサ、
静電容量式センサまたはエアマイクロメータ等が用いら
れ、その出力をコンピュータで演算し角度データとして
出力するものである。

【０００５】なお、ダイの外側に設置された距離センサ
による方法は、距離ストロークをコンピュータで演算し
角度データとして出力するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、視覚センサ
による方法は、ワークの端面の角度しか測定できない。
従って、ワークに中垂れ等があっても測定することがで
きないという問題があった。

【０００７】ダイの中に設置された距離センサによる方
法は、ミクロンオーダで距離を測定するセンサを２個な
いし４個必要とするから高価である。また、ダイに対し
てこのセンサをミクロンオーダで埋め込むための加工技
術が必要あるという問題もあった。

【０００８】なお、ダイの外側に設置された距離センサ
による方法は、接触式の場合には、長いストロークを有
する距離センサが必要であって、精度を要求される場合
にはセンサの高分解能力が必要で高価である。これらの
センサはいずれも実用上高価で、測定精度、高分解能、
高測定レンジ等が要求されるという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、上記問題点を改善するた
めに、その構成が簡単で、その製作が容易で、しかも測
定精度、高分解能および高測定レンジ等が実現される曲
げ角度検出方法および装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、加工位置に挿入されるワークを曲げ加工
する曲げ加工機において、ベースを基準として上下動可
能なフレームのシャフトを軸心として回転し、前記ワー
クのフランジに密着させた２個の接触子の回転変位を電
気的に演算することを特徴とする曲げ角度検出方法であ
る。

【００１１】また、他の態様によれば、加工位置に挿入
されるワークを曲げ加工する曲げ加工機において、ベー
スを基準として上下動可能なフレームと、このフレーム
に設けられたシャフトを軸心として回転し上部を前記ワ
ークのフランジに密着させる２個の接触子と、この接触
子の下部に設けられたギヤにより前記接触子の回転変位
を検出する回転角度検出器と、この回転角度検出器の検
出信号によりワークの曲げ角度を演算し出力する角度演
算器とを備えることを特徴とする曲げ角度検出装置であ
る。

【００１２】

【作用】本発明の曲げ角度検出方法および装置を採用す
ることにより、ベースを基準として上下動可能なフレー
ムのシャフトを軸心として回転し、前記ワークのフラン
ジに密着させた２個の接触子の回転変位を電気的に演算
することによって、従来技術における測定精度、高分解
能、高測定レンジ等の問題が解消されて、その構成が簡
単で、その製作が容易で、しかも角度検出性能が向上す
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて、詳
細に説明する。

【００１４】図８は本発明が実施されるプレスベンダー
の概略構成図を示す。図においてプレスベンダー１は、
上端にダイ５を固定するダイホルダ７をＣ型フレーム３
の下部フレーム３ｂに設け、このダイ５に対応してパン
チ９を下端に固定するパンチホルダ（ラム）１１を上部
フレーム３ａの下部に設け、ダイホルダ７対して上部フ
レーム３ａの上端部に設けられたシリンダ（図示省略）
により、パンチホルダ１１を上下動せしめパンチ９とダ
イ５との協働によって、ワークに折曲げ加工を行うもの
である。

【００１５】図１は本発明の一実施例の概略構成図、図
２は図１のＡ−Ａ断面図を示す。図１および図２におい
て、曲げ角度検出装置１３は、２個のダイ５の隙間ｄと
ダイホルダ７の内部空間とに収容された接触式角度検出
器で、主としてベース１５と、枠体１７と、２個の接触
子１９，２１と、回転変位検出器、本実施例ではエンコ
ーダ２３および角度演算器２５とから構成されている。

【００１６】ここに、ダイ５の隙間ｄは広いと曲げ加工
精度に影響を与えるから、狭い方が望ましく、例えば薄
板の曲げ加工の際には、板厚以下とすることが望ましい
のである。

【００１７】ベース１５は、下部フレーム３ｂ上に固定
され、シャフト２５を立設する。枠体１７は、シャフト
２５を介してスプリング２７の張力で上下動自在に設け
られ、２個のエンコーダ２３を側面に装着し、シャフト
３１により接触子１９，２１を回動自在に軸支する。

【００１８】接触子１９，２１は、スプリング３３の張
力によりダイ５上のワークに密着するものとする。この
時発生する接触子１９，２１の回転方向の変位が、この
接触子１９，２１の下端部に設けられた扇形ギヤ３５
と、エンコーダ軸３６に設けられたギヤ３７との噛合に
より、エンコーダ２３に伝達される。

【００１９】エンコーダ２３は、接触子１９，２１の回
転変位を電気パルスに変換して、角度演算器２５の入力
とする。角度演算器５はワークフランジの角度を演算
し、その角度を表示すると共に、ＮＣ装置３９へ出力す
るものである。

【００２０】上記のように構成された曲げ角度検出装置
１３は、ダイ５上にワークを載置した際に、力が発生す
るが、このためにそれぞれのスプリング３３の張力は、
ワークに接触面が密着しその摩擦抵抗が最大になるとき
に、平衡が保持されるように予め調整して置くものとす
る。

【００２１】従って、ワークに密着しない状態であれ
ば、摩擦抵抗が小さいから、接触子１９，２１には、ス
プリング３３の張力によって密着方向への回転が発生す
るのである。

【００２２】図３はワークの曲げ加工前の接触子の状態
図を示す。図においてワークＷに対してダイ５とパンチ
９とが対応して曲げ加工を開始する直前には、接触子１
９，２１は、スプリング３３によって上昇し、この時の
接触子１９，２１の回転変位の位置がエンコーダ軸３６
を経てエンコーダ２３に伝達される。

【００２３】また、図４はワークの曲げ加工時の接触子
の状態図を示す。図においてスプリング３３の張力によ
り、接触子１９，２１の接触面にはワークＷを密着し、
この時の回転変位がエンコーダ軸３６を経てエンコーダ
２３に伝達される。なお、曲げ加工が終了後には、接触
子１９，２１は再び図３の状態に復帰する。

【００２４】次に、角度演算方法につき説明する。ワー
クＷの曲げ角度によって、回転変位する接触子１９，２
１の変位量は、接触子１９，２１の扇形ギヤ３５および
エンコーダギヤ３７を経て、エンコーダ２３に伝達され
る。この際、ギャ比はなるべく大きいことが望ましい。

【００２５】例えば、エンコーダ２３の仕様が、一回転
当り１０００パルスのものである場合に、１パルス当り
のエンコーダ２３の分解能Ｅは、次式（１）に示すよう
に、 Ｅ＝３６０度／１０００＝０．３６度……… （１） である。ワークの回転変位角度の分解能Ｄはギヤ比Ｒを
介しているから、次式（２）で表わされる。

【００２６】 Ｄ＝Ｅ×（１／Ｒ） ……… （２） ただし、Ｒ＝接触子の扇形ギヤ３５の歯数（ギヤ全周に
換算して）／エンコーダギヤ３７ となり、ギヤ比Ｒが１０：１であれば、次式（３）が成
立する。

【００２７】 Ｄ＝０．３６×（１／１０）＝０．０３６度…… （３） 従って、角度検出分解能Ｄが大きく向上する。

【００２８】このようにして得られるエンコーダパルス
は、角度演算器２５により角度として演算される。

【００２９】図５に示すように角度演算器５は、２個の
エンコーダ２３からのそれぞれの入力のパルスを計数す
るパルスカウンタ４１，４３と、入出力回路（Ｉ／Ｏ）
４５と、演算処理回路（ＣＰＵ）４７と、書込み読出し
メモリ（ＲＡＭ）５９および読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）６１から構成されている。

【００３０】この際、入出力回路４５は、エンコーダ２
３としてインフリメンタル式が使用される際に、基準角
度が不明である。このために、ダイ５の上にフラットプ
レートまたは９０度のスコヤー等の治具を載せ、この時
の接触子回転位置を、１８０度または９０度とするよう
にカウンタリセット信号ｒを出力するものである。

【００３１】次に、図６は本発明の他の実施例の概略構
成図、図７は図６の要部側面図を示す。図６，図７にお
いて図１，図２と同一の機能を有する部分には、同一の
符号が付されている。曲げ角度検出装置５２には、１個
のエンコーダ２３が装着され、接触子５３は、扇形ギヤ
３５とエンコーダギヤ３７を介して、エンコーダ２３に
回転変位を伝達する。接触子５５はエンコーダ２３に固
定されている。

【００３２】また、接触子５３，５５の接触面には、摩
耗防止部材として例えば、セラミックチップ５７が設置
されている。なお、異なるダイ５の高さに適合するため
に、枠体１７は、例えばサーボモータ５９，ギヤ６１，
６３を経てボールネジ６５を駆動し、このボールネジ６
５に螺合する連結部材６７を上下動し、ガイドシャフト
６９およびスプリング７１を介して上下動自在とするも
のとする。

【００３３】以上のように、曲げ角度検出装置１３，５
２の主要部材は接触子１９，２１または５３，５５と、
スプリング３３およびエンコーダ２３で、ダイ５自体に
センサ取付け加工を施す必要がなく、プレスベンダー１
のどの位置にも取付け容易である。従って、すべてのダ
イ５への対応が可能で、その構成が簡単で、その製作が
容易である。また、長物のワークの場合には、複数の検
出装置を取付けることにより、中垂れ等の検出も可能で
ある。

【００３４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、他
の態様においても実施することが可能である。

【００３５】

【発明の効果】上述の説明ですでに明らかなように、本
発明の曲げ角度検出方法および装置は、ベースを基準と
して上下動可能なフレームのシャフトを軸心として回転
し、前記ワークのフランジに密着させた２個の接触子の
回転変位を電気的に演算することによって、従来技術の
問題点が有効に解決され、その構成が簡単で、その製作
が容易で、しかも測定精度、高分解能、高測定レンジ等
が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】ワークの曲げ加工前の接触子の状態図である。

【図４】ワークの曲げ加工時の接触子の状態図である。

【図５】角度演算器のブムロック図である。

【図６】本発明の他の実施例の概略構成図である。

【図７】図６の要部側面図である。

【図８】本発明が実施されるプレスベンダーの概略構成
図である。

【符号の説明】

１ プレスベンダー ５ ダイ １３，５２ 曲げ角度検出装置 １７ 枠体 １９，２１，５２，５５ 接触子 ２３ エンコーダ ２５ 角度演算器 ３３ スプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工位置に挿入されるワークを曲げ加工す
   る曲げ加工機において、ベースを基準として上下動可能
   なフレームのシャフトを軸心として回転し、前記ワーク
   のフランジに密着させた２個の接触子の回転変位を電気
   的に演算することを特徴とする曲げ角度検出方法。
2. 【請求項２】加工位置に挿入されるワークを曲げ加工す
   る曲げ加工機において、ベースを基準として上下動可能
   なフレームと、このフレームに設けられたシャフトを軸
   心として回転し上部を前記ワークのフランジに密着させ
   る２個の接触子と、この接触子の下部に設けられたギヤ
   により前記接触子の回転変位を検出する回転変位検出器
   と、この回転変位検出器の検出信号によりワークの曲げ
   角度を演算し出力する角度演算器とを備えることを特徴
   とする曲げ角度検出装置。