JPH06154871A - プレスブレーキの過負荷安全制御方法および装置 - Google Patents

プレスブレーキの過負荷安全制御方法および装置

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JPH06154871A
JPH06154871A JP4310326A JP31032692A JPH06154871A JP H06154871 A JPH06154871 A JP H06154871A JP 4310326 A JP4310326 A JP 4310326A JP 31032692 A JP31032692 A JP 31032692A JP H06154871 A JPH06154871 A JP H06154871A
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JP
Japan
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bending
value
pressing force
press brake
mold
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Pending
Application number
JP4310326A
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English (en)
Inventor
Naoto Yoneda
尚登 米田
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/28Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof
    • B30B15/281Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof overload limiting devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲げ作業のミスが事前に検出され、金型の破
損事故が防止される。 【構成】 加圧力を検出し、上,下金型13,15の動
作側の変位よりD値を算出し、曲げ加工する際の前記D
値と加圧力との関係のプログラムをメモリし、前記金型
13,15の形状と曲げ長さとの関係を求め、板厚、曲
げ長さおよび金型13,15のずれをチェックし、異常
ありとの判定により曲げ加工開始直後の前記プレスブレ
ーキ1を非常停止させてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プログラムに記載され
た曲げ長さに基づいて、金型の加圧力を設定し、プログ
ラムと異なる曲げ加工をチェックするプレスブレーキの
過負荷安全制御方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プレスブレーキにて使用される金型は、
その金型の許容荷重以上で使用すると、破損し非常に危
険である。このために、許容荷重を越えないように安全
装置が装着されている。
【0003】この安全装置とは金型にかかる荷重を測定
し、過荷重の場合には例えばポンプモータを遮断して破
損防止を行う過負荷安全装置である。過負荷の設定荷重
Ps(ton) と金型の1メートル当りの耐圧Pp(ton)との
間に次式(1) が成立する。
【0004】 Ps =Pp ・L ………(1) ただし、Lは曲げ長さ(m) である。
【0005】次式(2) が成立するならば、過負荷として
ポンプモータを停止させ、荷重の増加を阻止する。
【0006】 PL≧Ps ………(2) ただし、PLは金型に実際かかった荷重(ton) である。
【0007】この曲げ長さL(m) は工程ごとにかわるた
めに、曲げ工程によりPs (ton) が設定されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、過負荷安全
装置は、次の状態では正常に動作せず、金型の破損、機
械の損傷を招くことがある。
【0009】(1) 加工プログラムとワークとが相違した
場合がある。例えば、図8に示すように板厚t=1.2
mmで曲げ順序a1 ,a2 とするワークWo を加工しよう
として、図9に示すように板厚t=1.6mmで曲げ順b
1 ,b2 とするワークWL を加工した場合である。曲げ
順が相違するために、第(1) 式の曲げ長さLが実際の曲
げ長さと異なり、このために過負荷の設定荷重Ps が、
金型の耐圧以上になる。しかも、板厚tが厚くなり過大
な荷重が金型にかかる。
【0010】(2) 曲げ順のミスをする場合がある。図1
0に示すように極端に曲げ長さが異なる加工を行った際
に、曲げ順c1 , c2 を間違えた時、(1) と同様に曲げ
長さが実際と異なり、設定荷重Ps が金型の耐圧以上に
なる。
【0011】また、プログラム上では曲げ順c1 の曲げ
長さは曲げ順c2 の曲げ長さより、加工時の荷重が大き
くなり、その結果機械のフレームは曲げ順c1 の方が大
きく歪むものである。通常、プレスブレーキは荷重の歪
みによるパンチとダイとの刃間の増大をプログラム上で
補正しており、本例のように曲げ順を間違えると歪みの
補正分、刃間は狭くなり局部的に荷重が増大する。その
結果(1) と同様に過荷重になるものである。
【0012】(3) パンチとダイとのずれの場合である。
パンチまたはダイのクランプが緩んで、ずれを生じた場
合、過負荷安全装置は正常に動作しない。
【0013】本発明の目的は、上記問題点を改善するた
めに、従来の過負荷安全装置では防止することができな
かった曲げ作業のミスが事前に検出され、金型の破損事
故が防止されるプレスブレーキの過負荷安全制御方法お
よび装置を提供することである。
【0014】
【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、上,下金型間に加圧力を付加して板材の
曲げ加工を行うプレスブレーキにおいて、前記加圧力を
検出し、上,下金型の動作側の変位よりD値を算出し、
曲げ加工する際の前記D値と加圧力との関係のプログラ
ムをメモリし、前記金型の形状と曲げ長さとの関係を求
め、板厚、曲げ長さおよび金型のずれをチェックし、異
常ありとの判定により曲げ加工開始直後の前記プレスブ
レーキを非常停止させることを特徴とするプレスブレー
キの過負荷安全制御方法である。
【0015】本発明の他の態様によれば、上,下金型間
に加圧力を付加して板材の曲げ加工を行うプレスブレー
キにおいて、前記加圧力を検出する加圧力検出センサ
と、上,下金型の動作側の変位よりD値を検出するD値
センサと、曲げ加工する際の前記D値と加圧力との関係
のプログラムおよび前記金型の形状と曲げ長さとの関係
を求めメモリするメモリ部と、板厚、曲げ長さおよび金
型のずれをチェックし、異常ありとの判定により曲げ加
工開始直後の前記プレスブレーキを非常停止させる演算
制御部と、を備えることを特徴とするプレスブレーキの
過負荷安全制御装置である。
【0016】
【作用】本発明のプレスブレーキの過負荷安全制御方法
および装置を採用することにより、加圧力を検出し、
上,下金型の動作側の変位よりD値を算出し、曲げ加工
する際の前記D値と加圧力との関係のプログラムをメモ
リし、前記金型の形状と曲げ長さとの関係を求め、板
厚、曲げ長さおよび金型のずれをチェックし、異常あり
との判定により曲げ加工開始直後の前記プレスブレーキ
を非常停止させることによって、従来の過負荷安全装置
では防止することができなかった曲げ作業のミスが事前
に検出され、金型の破損事故が防止される。
【0017】
【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。
【0018】図6は本発明が実施されたプレスブレーキ
の正面図、図7は図6の側面図を示す。プレスブレーキ
1は、下部テーブル上昇型で、本体フレーム3と、上部
テーブル5と、下部テーブル7と、メインシリンダ9A
とサブシリンダ9B.9Bとからなるテーブル作動用シ
リンダ9およびNC装置11とから構成されている。
【0019】上部テーブル5の下端にはパンチ13が装
着され、下部テーブル7の上面にはダイ15が装着さ
れ、メインシリンダ9Aおよびサブシリンダ9B,9B
により、ガイド17に沿って下部テーブル7を上下動さ
せる。
【0020】また、下部テーブル7にはパンチ3とダイ
との刃間のD値を検出するセンサであるエンコーダ19
が装着され、メンシリンダ9Aおよびサブシリンダ9
B,9Bへの油圧路には加圧力センサ21が設けられて
いる。
【0021】図1は本発明の過負荷安全制御装置のブロ
ック図を示す。図において過負荷安全制御装置23は、
エンコーダ19と、加圧力センサ21と、非常停止装置
27と、NC装置11内に収容されるセンサ用インター
フェース25と、非常停止装置27を駆動するためのド
ライバ回路29と、演算制御部(CPU)31と、メモ
リ部33およびNC装置11との間の信号の授受を行う
NC用インターフェース35とから構成されている。
【0022】非常停止装置27は、過負荷が発生する前
に駆動源をオフして加工を停止させるために、油圧式プ
レスブレーキでは図示されていないリリーフ弁等で油圧
回路を遮断する。
【0023】メモリ部33は、読み出し専門のメモリ
(ROM)とランダムに読み書きできるメモリ(RA
M)とからなり、ROMは演算制御部31へのプログラ
ムと過負荷判定のためのパラメータとが内蔵され、RA
Mは通常のスタックのほかに、エンコーダ19および加
圧力センサ21の入力信号を過負荷判定までの間一時的
にスタックするものである。
【0024】図2は曲げ加工におけるD値と加圧力との
関係線図を示す。図において(B) は曲げ開始点、(K) は
降伏点、(M) 最大荷重点で、Aは弾性変形部、Bはエア
ーベンド部、Cはボトミング部ないしコイニング部であ
る。弾性変形部Aでは次式(3) が成立する。
【0025】 y=E・x ………(3) (Eは仮弾性係数である。)エアベンド部Bでは次式
(4) が成立する。
【0026】 y=C・xn ………(4) (Cは仮塑性係数、n は仮加工硬化指数である。)な
お、仮弾性係数E、仮塑性係数C、仮加工硬化指数n
は、この曲げ曲線より求めたもので、引張試験によって
求めたものではない。
【0027】この曲線は、金型の形状と曲げ長さと板厚
と材料特性とにより決定され、機械の特性には影響を受
けない。また、材料特性は、材質によって異なるが材質
が同一(例えば炭素鋼SPCC等)であれば、弾性係数Eは
同一値を示している。なお、材料が材料が鉄鋼メーカの
同一ロットであれば、材料特性もほぼ同一値を示してい
る。
【0028】図2に示す第(3)式におけるy=E・x
を求め、x=0より曲げ開始点までの直線との交叉点を
求め、精度よく板厚を測定することが可能である。
【0029】パンチ13とダイ15との刃間のD値が小
さくなるように下部テーブル7が上昇し、パンチ13と
ダイ15とが接触して金型にかかる荷重が増加する。こ
れに伴って加圧力センサ21の圧力も増加する。
【0030】図3はD値センサと加圧力センサとの測定
結果を示す。図において(A)〜(B)の間は、パンチ13
とダイ15との刃間に隙間がある状態で、この区間で加
圧力一定であるのは、下部テーブル7の自重のためであ
る。
【0031】次に、点(B) でパンチ13とダイ15とが
接触し、D値が零となる。さらに、(B) 〜(C) にかけて
はパンチ13とダイ15との刃間は零のままであるにも
拘らず、D値センサ19の測定値がさらに減少する。こ
れは上部テーブル5の荷重による歪みのためである。
【0032】それ故に、点(E),(D) より(B) 〜(C) の直
線を求め、(A) 〜(B) との交点を求め、そのx座標をD
値センサ19の原点とする。また、直線(B) 〜(C) の傾
きαを求め、D値センサ19の荷重による誤差の補正係
数として取扱うものとする。
【0033】演算制御部31は、次式(5) に基づいて金
型の刃間すなわち真の刃値Dを算出する。
【0034】 D=Ds +αPs −OFF ………(5) ただし Ds :D値センサの測定値 α :補正係数 Ps :加圧力センサ21の測定値 OFF:オフセット値 次に、D値・加圧力曲線の推定には、NC装置11より
曲げ工程の情報として、材質、板厚、金型形状(V角
度、V幅、ダイ15の肩のR、パンチ13の先端のR
等)、各曲げ工程毎に曲げ長さ、NC装置に設定された
D値を受ける。
【0035】まず、角型のV角度とV幅とよりダイ15
の深さDo を求め、図4に示すように板厚t を加えた値
が曲げ開始のD値となる。
【0036】次に、弾性変形の推定として、まず基本と
なる弾性変型の直線をメモリ部33のROMのテーブル
より呼出し、例えば普通鋼SPCCで板厚t を1.6mmをV
幅8mmの金型で曲げる時の係数を求め、図5に示すよう
に弾性変形の推定直線E1 とし、曲げ深さの補正を行
う。
【0037】次に、実際の加工におけるチェック、すな
わち板厚のチエックと、曲げ長さのチエックおよび金型
のズレのチエックとを行う。
【0038】板厚のチエックは、もし誤って板厚の厚い
材料を曲げようとすると、図5に示すように曲げ開始位
置(B) が(B)'に移動し板厚の異常検出が可能である。
【0039】また、曲げ長さのチエックは、もし曲げ順
を誤って曲げ長さの小さいものを曲げようとすると、図
5に示すように直線E2 となり曲げ長さの異常の検出が
可能である。
【0040】なお、金型のずれのチェックは、パンチ1
3またはダイ15がずれた場合に、曲げ開始直後に曲げ
加圧力の急激な上昇直線E3 が発生し、異常の検出が可
能である。
【0041】上述のような異常検出は曲げ開始直後の僅
かな加圧力の時点で検出可能であって、非常停止装置2
7を確実に作動させることができる。
【0042】従って、材料の特性をもとにして、曲げ曲
げ加工の加圧力の変化を推定し、加圧力の変化により曲
げ作業ミスを検出することによって、従来の安全装置で
は防止できなかった作業ミスによる金型の破損事故が防
止される。
【0043】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って、プレス
ブレーキがボールネジ式では加圧力センサをサーボモー
タの負荷電流の検出センサとしてもよい、メカ式ではフ
ライホイールの角加速度の検出センサとしてもよい。
【0044】また、非常停止装置はボールネジ式ではサ
ーボモータの駆動電流を切ればよく、メカ式ではフライ
ホイールのクラッチを切ればよい。
【0045】
【発明の効果】上述の説明ですでに明らかなように、本
発明のプレスブレーキの過負荷安全制御方法および装置
は、加圧力を検出し、上,下金型の動作側の変位よりD
値を算出し、曲げ加工する際の前記D値と加圧力との関
係のプログラムをメモリし、前記金型の形状と曲げ長さ
との関係を求め、板厚、曲げ長さおよび金型のずれをチ
ェックし、異常ありとの判定により曲げ加工開始直後の
前記プレスブレーキを非常停止させることによって、従
来技術の問題点が有効に解決され、従来の過負荷安全装
置では防止することができなかった曲げ作業のミスが事
前に検出され、金型の破損事故が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の過負荷安全制御装置のブロック図であ
る。
【図2】曲げ加工におけるD値と加圧力との関係線図で
ある。
【図3】D値センサと加圧力センサとの測定結果線図で
ある。
【図4】プレスブレーキで一般的に使用されたV型金型
の概要図である。
【図5】図4による曲げ加工におけるチエック状態説明
線図である。
【図6】本発明が実施されたプレスブレーキの正面図で
ある。
【図7】図6の側面図である。
【図8】加工プログラムの曲げ順を示す説明図である。
【図9】実際のワークの曲げ順を示す説明図である。
【図10】極端に曲げ長さが異なるワークの曲げ順を示
す説明図である。
【符号の説明】
1 プレスブレーキ 11 NC装置 13 パンチ 15 ダイ 19 エンコーダ 21 加圧力センサ 23 過負荷安全制御装置 31 演算制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上,下金型間に加圧力を付加して板材の
    曲げ加工を行うプレスブレーキにおいて、前記加圧力を
    検出し、上,下金型の動作側の変位よりD値を算出し、
    曲げ加工する際の前記D値と加圧力との関係のプログラ
    ムをメモリし、前記金型の形状と曲げ長さとの関係を求
    め、板厚、曲げ長さおよび金型のずれをチェックし、異
    常ありとの判定により曲げ加工開始直後の前記プレスブ
    レーキを非常停止させることを特徴とするプレスブレー
    キの過負荷安全制御方法。
  2. 【請求項2】 上,下金型間に加圧力を付加して板材の
    曲げ加工を行うプレスブレーキにおいて、前記加圧力を
    検出する加圧力検出センサと、上,下金型の動作側の変
    位よりD値を検出するD値センサと、曲げ加工する際の
    前記D値と加圧力との関係のプログラムおよび前記金型
    の形状と曲げ長さとの関係を求めメモリするメモリ部
    と、板厚、曲げ長さおよび金型のずれをチェックし、異
    常ありとの判定により曲げ加工開始直後の前記プレスブ
    レーキを非常停止させる演算制御部と、を備えることを
    特徴とするプレスブレーキの過負荷安全制御装置。
JP4310326A 1992-11-19 1992-11-19 プレスブレーキの過負荷安全制御方法および装置 Pending JPH06154871A (ja)

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