JPH0532139B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、広くは機械プレスに関するものであ
り、特にリニアアクチユエータを有したプレスブ
レーキに関するものである。

就中、ラム板の位置を検出するものであつて電
気信号アウトプツトを有する変位センサを使用し
たプレスブレーキに関するものであつて、そのラ
ム板の傾きまでをも検出するプレスブレーキに関
するものである。

（従来の技術） 板金折り曲げ等に使用されるプレスブレーキ
は、そのラム板位置制御に非常に高い精度が要求
される。

例えば、第２図に示す（第１図は、本発明のも
の故に後に示す）この付近の側面図のごとくに、
上型１１と下型１２の間に鉄板２０等の板をはさ
んで、第２ａ図から第２ｂ図に示す様にプレスす
ることにより普通は90°の折り曲げ角度を得るの
であるが、このプレスは目標角度90°に対して±
0.5°の誤差があつても不合格になる位の非常に高
い精度が要求される。

従つて、この上型１１のプレス位置制御は、通
常1/1000mm以内の誤差程度の精度が必要となる。
その上に、幅広の板材を折り曲げるときは大きな
パワーが必要となる。その為、第３図に示す正面
図のごとくに、この場合は、ラム板３０の両側に
油圧シリンダ４０で圧力を加えて押し下げる方法
が一般的である（勿論この反対に上型１１を固定
し下型１２を押し上げるものもある）。

（発明が解決しようとする問題点） 斯様な場合左右シリンダ４１，４２に精度の良
い同期運転が必要となつてくる。更に、上型１１
と下型１２の間にワーク（被加工材）を挾む場合
左右どちらかへずれるのが普通であるが、ずれた
場合は片荷となつてしまう。そこで、左右シリン
ダー４１，４２に均等に荷重がかからなくなつて
しまう故に、左右の同期運転（位置の制御）が非
常に困難となる。

その上更に、ワークである板２０を均等の角度
に折り曲げるばかりではなく、第４図に示す斜視
図のごとくに左側と右側の曲げ角度を変えたい時
もある。この場合は、第５図に示す正面図のごと
くにラム３０を傾けた状態で加圧（シリンダー４
１，４２の同期運転）をしなければならない。

このような制御は、一般にラム板３０の動き
（変位）をリニアスケールで検出し、シリンダー
４１，４２の制御用のサーボ弁又は比例制御弁へ
フイードバツクさせてやることで可能となる。こ
れをアナログ方式で行うと、制御はうまく行くが
全ストロークにわたつて1/100mmの精度を保持さ
せることは容易ではない。又デジタル方式にした
場合は、通常マイクロコンピユータにより変位の
判断とシリンダーの制御を行うことになるが、リ
ニアスケールの分解能の限界まで全てコンピユー
タで細かく変位を読み取つていると判断及び制御
に時間がかかり、それに比例してシリンダーの動
作速度も低下してしまう。それをきらつて、リニ
アスケールからのデータを読み飛ばしてしまう
と、リニアスケールの分解能を粗にしたのと同様
のこととなり、左右シリンダーの同期運転が不完
全なものとなつてくる。

又、第６図に示す正面図のごとくに機械的なフ
イードバツク機構を有するものも発表されている
が。而して、その様式は、リニア・アクチユエー
タ５０（例えばロータリーエンコーダとサーボモ
ータ、ボールねじ等を組合わせたもの）で４ポー
ト切換弁６０のプランジヤーを押しポートを切換
え、これにより油圧シリンダ４０を操作してラム
板３０を追従させるものである。要するに、メカ
ニカルなフイードバツク機構を用いてリニア・ア
クチユエータ５０の動きにラム板２０を追従動作
させるものである。

併し、この方式は、プランジヤーの微少変位に
よりポートを切り換えることが非常に困難である
と言う欠点が伴う。そして、微少変位に対応させ
る為には、スプール及びポートの機械精度を極端
に良くするか、又は梃の原理によりリニア・アク
チユエータの動きを増大させなければならない。
併し、このような場所に梃の機構を持ち込んだ場
合に、初期調整・経年変化等に対して非常に不安
定なものになつてしまう。

更に、機械的なフイードバツクサーボコントロ
ールの場合動作試験中にフイードバツクループゲ
インを調整することは出来ない。たとえ機械的な
機構を考えたとしても、複雑化し、経年変化等の
問題を常に抱えることになつてしまう。又、実際
に加圧操作を行い板材を曲げた場合、強大な加圧
力により第７図に示す側面図のフレーム６の顎が
開く為、その分だけシリンダ４０を押し下げなけ
ればならない。

このことは、上型１１と下型１２の実際の距離
Ｄを精密に管理する為には、フレーム６の顎の開
き方をデータとしてあらかじめ知つておく必要が
あると言うことであり、これは制御上常に困難さ
がつきまとうものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る電気信号アウトプツトの変位セン
サ付プレスブレーキは、以上の問題点に鑑みて、
左右のシリンダ４１，４２の同期運転を完全に行
い、しかもラム板２０が傾いた状態でも同期運転
がくずれることなく、更に制御速度の増大を図つ
たものである。

即ち、プレスブレーキに於いて、板材を精度良
く折り曲げる為には、上型と下型の間隔を精度良
くコントロールする必要がある。そこで、下型に
リニアアクチユエータを取付け、このリニアアク
チユエータの可動先端部と上型との間隔を左右に
設けられた変位センサーで計測し、その間隔の微
少変動を変換器で電気信号としてアウトプツト
し、これがサーボ増幅器を経て油圧シリンダーを
制御することによつて上型と下型との間隔を一定
に保つことを特徴とした制御方式を有したもので
ある。

以下に、本発明に係る電気信号アウトプツトの
変位センサ付プレスブレーキの具体的な構成を詳
細に述べる。

先ず、左右に設けられた間隔基礎部がある。次
に、電気信号アウトプツトを有する変位センサが
左右にある。この電気信号アウトプツトを有する
変位センサは、上記の間隔基礎部にそれぞれに対
向して設けられたものである。そして、一対の型
がある。この一対の型の一方は、上記の間隔基礎
部又は上記の変位センサのどちらかの一方を設け
ている。

更に、上記の一対の型の他方は、それぞれのリ
ニアアクチユエータを通じて上記の間隔基礎部又
は上記の変位センサの残りの他方を設けている。
そして、上記の変位センサからの電気信号のアウ
トプツトを入力するサーボ増幅器がそれぞれにあ
る。更に、このサーボ増幅器からのアウトプツト
信号で制御されるサーボ弁がそれぞれにある。最
後に、このサーボ弁により制御されるシリンダが
それぞれにある。このシリンダは、上記の一対の
型のどちらか一方を稼働させる様に結合されてい
る。

（作用） 本発明に係る電気信号アウトプツトを有する変
位センサ付プレスブレーキは、以上の如き構成に
為した故に、下記のごとき作用が生じた。

先ず、一対の型の一方に設けられた間隔基礎部
と他方の型に設けられた電気信号アウトプツトを
有する変位センサが、この両者間の距離の正否を
出す。そして、この変位センサは、その正否に応
じた電気信号アウトプツトを出し、これがサーボ
増幅器を通じてサーボ弁を制御する。そして、こ
れがシリンダを制御する。このシリンダは、上記
の一対の型の一方に結合していてこれを上下移動
させる。

而して、上記の間隔基礎部又は上記の変位セン
サは、上記の一対の型の一方に結合しており、リ
ニアアクチユエータが上記の一対の型の他方に設
けられており、更に上記の間隔基礎部又は上記の
変位センサの残りの他方を設けている故に、この
リニアアクチユエータを稼働させることにより、
上記の変位センサからの信号アウトプツトで一対
の型間の位置を制御出来る。

そして、以上の制御部が左右２対あるゆえに、
上型と下型との平行度はもとより左右の傾きをも
検地し、自動的に調整することができる。

（実施例） 以下に本発明に係る電気信号アウトプツトを有
する変位センサ付プレスブレーキをその一実施例
を用いてそれを示す添付の図面と共に詳細に述べ
る。

第１図は、本発明に係る電気信号アウトプツト
を有する変位センサ付プレスブレーキの一実施例
の側面図である。

先ず、一対の型１１，１２がある。そして、こ
の一対の型の上型１１は、間隔基礎部たるバー７
０を設けている。更に、上記の一対の型の他方
は、基礎台３１に保持されている。この基礎台３
１は、更にリニアアクチユエータ５０に結合して
いる。そして、このリニアアクチユエータ５０の
可動部の先端５１には、電気信号アウトプツトを
有する変位センサ７１を設けている。この電気信
号アウトプツトを有する変位センサ７１は、上記
のバー７０に対向して設けられている。

そして、上記の変位センサからの電気信号のア
ウトプツトは、変換器７２に入力し、更にこれが
サーボ増幅器８０に入力する。そして、サーボ弁
６０がある。このサーボ弁６０は、上記のサーボ
増幅器８０からのアウトプツト信号で制御され
る。最後に、シリンダ４０がある。このシリンダ
４０は、上記のサーボ増幅器８０により制御され
るものであつて、上記の一対の型の上型１１をラ
ム板３０を通じて稼働させる様に結合している。

尚、バー７０は、本実施例のごとく上記の上型
１１側に設けずに、上記のリニアアクチユエータ
５０の可動部の先端５１に設け、上記の電気信号
アウトプツトを有する変位センサ７１を上記の上
型１１側に設けても良い。

以上にして、本発明に係る電気信号アウトプツ
ト有する変位センサ付プレスブレーキの動作を以
下に述べる。

先ず、リニアアクチユエータ５０の可動先端部
５１に差動トランス式変位計７１を取り付け、リ
ニアアクチユエータ５０により差動トランス５０
を上下に移動させる。ラム板３０又は上型１１に
突起物であるバー７０を設け、差動トランス７１
のプローブの先端がそれに突き当たるようにして
おく。差動トランス７１の出力を変換器７２にて
直流信号に変換し、サーボ増幅器８０経由でサー
ボ弁６０を駆動し、油圧シリンダ４０を上下させ
る。リニアアクチユエータ５０により差動トラン
ス７１を押し上げてやると、バー７０に突き当た
り距離ｄが短縮したことを差動トランス７１が検
出し、その信号によりサーボ弁６０が働き油圧シ
リンダ４０を介してラム板３０を上へ引き上げ
る。又、差動トランス７１が下降するとラム板３
０も追従して下降する。従つて距離ｄは常に一定
となる。

このことにより、上型１１と下型１２の距離Ｄ
は差動トランス７１の移動と同期して変化する。
以上のものを左右一対設けた場合、左右のリニア
アクチユエータを電気的に同期運転することは現
在の制御技術では容易である。従つて、左右のリ
ニアアクチユエータに追従して動いていく油圧シ
リンダも同期運転されることになる。これは、マ
イクロコンピユータ等の電気的な制御部はサーボ
弁６０等の油圧部を意識することなく、リニアア
クチユエータ５０だけを精密にしかも急速に制御
すればよいことになる。油圧部は、差動トランス
７１によりリニアアクチユエータ５０とバー７０
との距離ｄを常に一定にするようリニアアクチユ
エータ５０に追従して動作するだけになる。又こ
のような構造にすることにより、強大な加圧を行
つた倍のフレーム６（第６図参照）の顎の開きを
自動的に補償し、常に上型１１と下型１２の距離
Ｄを管理することが可能となる。

この場合、リニアアクチユエータ５０を上型１
１に取付け、バー７０を下型に取付けても同じこ
とになる。これ等の組み合わせは、これ以外に上
述したもの等々種々考えられる。又、距離ｄを測
定する為に本実施例では差動トランス７１を用い
たが、接触型の変位計でなく、光・空気等を応用
した非接触型の変位計を使用してもよい。要する
に、本発明の制御方式は、電気的な制御部に於い
て、上型１１又は下型１２に取付けられたリニア
アクチユエータ５０を精密且つ急速に動作させ、
その反対側の上型１１又は下型１２に取付けられ
た測定用の突起物との距離ｄを測定し、その間隔
を常に一定に保つよう油圧シリンダ４０を操作す
ることを特徴とした制御方式である。

尚、リニアアクチユエータ５０はパルスエンコ
ーダ５２付きのサーボモータ５３とボールねじ５
４を組合わせたものが一般的であるが、直線的に
動き、リニアスケール並に精度のあるものであれ
ばなんでもよい。

（発明の効果） 本発明に係る電気信号アウトプツトの変位セン
サ付プレスブレーキは、以上の如き構成に為した
故に、そのパワーシリンダの制御が迅速且つ精密
に為せた。

即ち、電気的な制御は、リニアアクチユエータ
だけを精密且つ急速に制御出来ればよいことにな
り、油圧部とは縁が切れている。従つて、電気部
分と油圧部分とは別々に調整することが出来、製
造上多大の労力を省くことが可能となつた。

そして、その制御部が左右に２対あるゆえに、
上型と下型との平行度はもとより左右の傾きをも
検地し、自動的に調整することができるものとな
つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電気信号アウトプツト
を有する変位センサ付プレスブレーキの一実施例
の側面図である。第２図は、一般的な一対の型付
近の側面図であつて、第２ａ図がそのプレス前を
示し、第２ｂ図がそのプレス時を示している。第
３図は、一般的なラム板付近の正面図を示したも
のである。第４図は、板材のプレスの状態を示す
一実施例の斜視図である。第５図は、一般的なラ
ム板付近の一実施例の正面図である。第６図は、
従来のプレスブレーキの制御部付近の一実施例の
正面図を示している。第７図は、従来プレスブレ
ーキの一実施例の側面図である。 １１……上型、１２……下型、３０……ラム
板、４０……シリンダ、５０……リニアアクチユ
エータ、６０……サーボ弁、７０……バー、７１
……電気信号アウトプツトを有する変位センサ、
７２……変換器、８０……サーボ増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 左右に設けられた間隔基礎部、該間隔基礎部
   にそれぞれ対向して設けられたものであつて且つ
   電気信号アウトプツトを有する２個の変位セン
   サ、そして一対の型の一方であつて且つ上記の間
   隔基礎部又は上記の変位センサのどちらかの一方
   を設けたもの、上記の一対の型の他方であつて且
   つそれぞれのリニアアクチユエータを通じて上記
   の間隔基礎部又は上記の変位センサの残りの他方
   を設けたもの、更に上記の変位センサからの電気
   信号のアウトプツトを入力するそれぞれのサーボ
   増幅器、該サーボ増幅器からのアウトプツト信号
   で制御されるそれぞれのサーボ弁、該サーボ弁に
   より制御されるそれぞれのシリンダであつて上記
   の一対の型のどちらか一方を稼動させるもの、よ
   り構成されることを特徴とした電気信号アウトプ
   ツトの変位センサ付プレスブレーキ。 ２ 間隔基礎部が、バーであることを特徴とした
   特許請求の範囲１に記載の電気信号アウトプツト
   の変位センサ付プレスブレーキ。 ３ 間隔基礎部が、一対の型の上型に設けられた
   ものであることを特徴とした特許請求の範囲１に
   記載の電気信号アウトプツトの変位センサ付プレ
   スブレーキ。 ４ 間隔基礎部が、一対の型の上型にラム板を通
   じて設けられたものであることを特徴とした特許
   請求の範囲３に記載の電気信号アウトプツトの変
   位センサ付プレスブレーキ。 ５ 電気信号アウトプツトを有する変位センサ
   が、接触型のものであることを特徴とした特許請
   求の範囲１に記載の電気信号アウトプツトの変位
   センサ付プレスブレーキ。 ６ 電気信号アウトプツトを有する変位センサ
   が、差動トランスであることを特徴とした特許請
   求の範囲１に記載の電気信号アウトプツトの変位
   センサ付プレスブレーキ。 ７ 電気信号アウトプツトを有する変位センサ
   が、非接触型のものであることを特徴とした特許
   請求の範囲１に記載の電気信号アウトプツトの変
   位センサ付プレスブレーキ。 ８ 電気信号アウトプツトを有する変位センサ
   が、光学式のものであることを特徴とした特許請
   求の範囲１に記載の電気信号アウトプツトの変位
   センサ付プレスブレーキ。 ９ 電気信号アウトプツトを有する変位センサ
   が、磁気式のものであることを特徴とした特許請
   求の範囲１に記載の電気信号アウトプツトの変位
   センサ付プレスブレーキ。 １０ リニアアクチユエータが、一対の型の下型
   に設けられたものであることを特徴とした特許請
   求の範囲１に記載の電気信号アウトプツトの変位
   センサ付プレスブレーキ。 １１ リニアアクチユエータが、一対の型の下型
   に基礎台を通じて間接的に設けられたものである
   ことを特徴とした特許請求の範囲１０に記載の電
   気信号アウトプツトの変位センサ付プレスブレー
   キ。 １２ リニアアクチユエータが、パルスエンコー
   ダ付のサーボモータとボールねじの組み合わせか
   ら成るものであることを特徴とした特許請求の範
   囲１に記載の電気信号アウトプツトの変位センサ
   付プレスブレーキ。