JPH06154877A - 曲げ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動型は板材の曲げ部分から離れないでスプ
リングバック現象による曲げ部分の戻りが十分に行われ
て曲げ加工途中での可動型の移動量の設定修正が正確に
行われる曲げ加工機を得る。 【構成】 板材Ｗからの固定型７、可動型１５に対する
曲げ反力を検出する曲げ反力検出手段４３と、可動型１
５の駆動装置１９の駆動量を検出する駆動量検出手段３
５と、可動型１５の移動量を検出する移動量検出手段３
９と、目標の曲げ角度に対応する可動型１５の加圧制限
値を設定し、加圧制限値に向かって可動型１５を移動し
て加圧制限値に到達時付近で可動型１５の戻し移動制御
を行い、戻し時の曲げ反力検出値がゼロのときの可動型
１５の戻し移動量を勘案して加圧制限修正値を設定し、
加圧制限修正値に駆動装置１９の駆動を修正制御する制
御装置３３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固定型と可動型とで
板材を挾むようにして、板材をその曲げ長さ方向にわた
り均一な断面形状に折り曲げるように構成された曲げ加
工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】板材をＶ字形の断面形状に折り曲げる曲
げ加工機は、Ｖ字形溝を有する下型と鋭角の先端部を有
する上型の何れか一方を固定型とし、他方を駆動装置に
より駆動される可動型として、下型に板材を載置し、固
定型に対する可動型の移動により板材を固定型、可動型
間で挾んで下型のＶ字形溝に板材が所定寸法だけ突入す
ることにより行われる。すなわち、板材の下面が下型の
Ｖ字形溝の左右の肩部に当接して板材の中央部が上型の
先端部によって下型のＶ字形溝内へ折り曲げられること
になる。曲げ角度は、この左右の肩部に対する上型の先
端部の突込み寸法、すなわち、固定型に対する可動型の
移動量に応じて定まる。

【０００３】従って板材を目標の曲げ角度に曲げるに
は、この目標の曲げ角度に対応する可動型の移動量を設
定してこの移動量設定値に可動型の移動量を制御すれば
良いのであるが、加圧が解放されると板材の弾性変形分
だけ曲げ部分が若干角度だけ開き、スプリングバック現
象による戻りが発生する。

【０００４】この弾性変形分は、個々の板材の性質（圧
延による残留応力、硬化度など）や、曲げ加圧力によっ
てかなり変動するので、従来では、目標の曲げ角度の付
近まで可動型を押動移動して加圧を解除し、このときの
曲げ角度を測定して、再度、可動型を押動移動操作を繰
り返している。

【０００５】このように、曲げ角度測定のため加工途中
で可動型を板材の曲げ部分から離しているので、再度、
可動型を押動移動操作するときの固定型に対する可動型
の突込み再開位置を正確に検出することは極めて難し
く、新たに設定した押動移動移動量に可動型を正しく制
御することは困難である。

【０００６】これに対して、目標の曲げ角度に対応する
加圧力を設定しておき、この加圧力設定値に加圧力検出
値が到達したとき、加圧を停止して加圧力をゼロとし、
このときの曲げ角度を算定して新たな加圧力を設定し、
目標の曲げ角度に到達するまで、新たな加圧力の設定に
よる加圧動作の繰返しを行うようにした技術が、特公平
４−６４５２号公報で知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、可動型の駆動
装置の構造によっては、板材からの曲げ反力がこの駆動
装置には十分に伝達されないことがある。すなわち、可
動型を例えばモータにて駆動されるねじ軸の回転によっ
て移動する構造では、従動側であるねじ軸から駆動側で
あるモータへの力の伝達効率は極めて低いため、加圧を
解放した状態では板材からの曲げ反力は、駆動装置には
伝達されない。従って、加圧を停止して加圧力をゼロと
してもスプリングバック現象による曲げ部分の戻りは、
従動側であるねじ軸によって抑止されて、結果的には僅
かであるが加圧状態のまま、曲げ角度が算定されてしま
うことになる。スプリングバック現象による曲げ部分の
戻りを十分に行わせようとすると、可動型は板材の曲げ
部分から離れてしまうことになる。

【０００８】この発明の目的は、従来の曲げ加工機にお
けるかかる問題に鑑みて提案されたもので、可動型は板
材の曲げ部分から離れないでスプリングバック現象によ
る曲げ部分の戻りが十分に行われて曲げ加工途中での可
動型の移動量の設定修正が正確に行われるようにした曲
げ加工機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明は、固定型に対する可動型の移動によって板材
を固定型、可動型間で挾んで曲げ加工を行う曲げ加工機
において、板材からの固定型、可動型に対する曲げ反力
を検出する曲げ反力検出手段と、可動型の駆動装置の駆
動量を検出する駆動量検出手段と、可動型の移動量を検
出する移動量検出手段と、目標の曲げ角度に対応する可
動型の加圧制限値を設定してこの加圧制限値に向かって
可動型を移動して加圧制限値に到達時付近で可動型の戻
し移動制御を行うと共に、この戻し時の曲げ反力検出手
段による曲げ反力検出値がゼロのときの可動型の戻し移
動量を勘案して加圧制限修正値を設定し、この加圧制限
修正値に駆動装置の駆動を修正制御する制御装置とを有
していることを特徴とする。

【００１０】

【作用】可動型を曲げ加工方向へ移動して加圧制限値に
到達時付近で可動型を戻し移動制御が行われ、戻し時の
曲げ反力検出値がゼロとなったとき、可動型は板材の曲
げ部分から離れないでスプリングバック現象による曲げ
部分の戻りが十分に行われる。このように可動型が板材
の曲げ部分から離れない状態での可動型の戻し移動量を
勘案して加圧制限修正値が修正設定されるため、加圧制
限修正値の設定は正確に行われ、正確な曲げ加工が容易
に達成される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、加工制御装置を備えた曲げ加工機の一
実施例であって、この図２において、この曲げ加工機
は、左右の側板１、３間の下部に下部テーブル５が固定
され、下部テーブル５にはダイの如き固定型である下型
７が取付けられている。下型７は、水平な上面９に開口
するＶ字形溝１１を有し、下型７の上面９に板材Ｗが載
置される。

【００１２】下型７の上方には上部テーブル１３が設け
られていて、この上部テーブル１３は、図示しない案内
部材に案内されて上下移動可能に形成され、上部テーブ
ル１３の下端部には、パンチの如き可動型である上型１
５が取付けられている。上型１５は、下型７のＶ字形溝
１１に対応するＶ字形突起１７を有している。

【００１３】上部テーブル１３は、駆動装置１９により
上下移動される。図示例の駆動装置１９は、上部テーブ
ル１３の左右に設けている図示しないナット部に螺合す
る例えばボールねじの如きねじ軸２１、２１と、ねじ軸
２１を回転するためのサーボモータの如き駆動モータ２
３と、駆動モータ２３の出力軸２５に固設されたタイミ
ングスプロケットホィールの如き駆動側ホィール２７
と、ねじ軸２１の上端部に固設されたタイミングスプロ
ケットホィールの如き従動側ホィール２９と、駆動側ホ
ィール２７と従動側ホィール２９とに巻き掛けている無
端状のタイミングベルトの如きベルト３１とによって構
成されている。

【００１４】左右の駆動モータ２３は、図１に示した制
御装置３３によって駆動信号を与えられてこの駆動信号
により定量的に駆動される。駆動モータ２３には、その
回転量、すなわち、上部テーブル１３の駆動量を検出す
る例えばロータリエンコーダの如き駆動量検出手段３５
が連結されている。

【００１５】左右の側板１、３には、それぞれ検出器取
付板３７が固設され、検出器取付板３７には、上部テー
ブル１３の下部テーブル７に対する変位量、すなわち、
上型１５の下型７に対する移動量を検出する例えばリニ
アスケールの如き移動量検出手段３９が取付けられてい
る。この場合、検出器取付板３７の側板１、３に対する
取付けは、移動量検出手段３９が曲げ加工時の側板１、
３、上部テーブル１３等の機械的な撓みによる上型１５
の下型７に対する移動量を含んで上型１５の下型７に対
する実移動量をできるだけ正確に検出すべく、下部テー
ブル７との連結部に近い下部においてのみ、締結具４１
によって行なわれており、また、移動量検出手段３９
は、上型１５に近い位置にて上部テーブル１３の下部テ
ーブル７に対する変位量を検出するように配置されてい
る。

【００１６】板材Ｗからの下型７、上型１５に対する曲
げ反力を検出するために、駆動モータ２３には、駆動モ
ータ２３の出力トルクを検出する例えばトルクセンサの
如き曲げ反力検出手段４３を装備している。この曲げ反
力は、板材Ｗが曲げられて、所定の曲げ角度近くとなっ
て上型１５が戻し移動されるとき、検出されるものであ
る。

【００１７】図３は、所定の曲げ角度近くとなって上型
１５が戻し移動されるときの駆動モータ２３のモータ速
度Ｖ、検出される曲げ反力Ｆ、駆動モータ２３の出力ト
ルクＴの関係を模式的に示したものである。曲げ方向へ
の駆動モータ２３の回転が停止され、次に時刻ｔ₁ で駆
動モータ２３が上型１５を戻し方向（下型７から遠ざか
る方向）へ回転し始めると、時刻ｔ₂ まではモータ速度
Ｖ、駆動モータ２３の出力トルクＴ（起動トルク）は一
旦増加し、板材Ｗの弾性変形分は次第に解消されてスプ
リングバック現象による戻りが発生するため、検出され
る曲げ反力Ｆは次第に減少する。曲げ反力Ｆの減少によ
り、モータ速度Ｖが一定となった後では、駆動モータ２
３の出力トルクＴは次第に減少して、スプリングバック
現象による曲げ部分の戻りがすべて完了した時刻ｔ₃ で
は、駆動モータ２３の出力トルクＴはゼロとなり、駆動
モータ２３に流れるのは無負荷電流のみとなる。これに
より、曲げ反力検出手段４３としては、駆動モータ２３
に流れる電流値を計測してこの電流値が無負荷電流のみ
となったときに、スプリングバック現象による曲げ部分
の戻りがすべて完了したと制御装置３３が判断すること
になる。

【００１８】制御装置３３は、図１に示されているよう
に、例えばコンピュータからなるＮＣ装置によって構成
され、左右のロータリエンコーダからなる駆動量検出手
段３５により左右の駆動モータ２３の回転量、すなわ
ち、上部テーブル１３の駆動量に関する計測信号が制御
装置３３に入力され、リニアスケールからなる移動量検
出手段３９により上型１５の下型７に対する移動量に関
する計測値が制御装置３３に入力されるものである。

【００１９】これらの駆動量、移動量の変化に基づいて
制御装置３３は板材Ｗが下型７と上型１５との間に挾ま
れた時点を検出し、これにより板材Ｗの板厚さを算出
し、また、下型７のＶ字形溝１１、上型１５のＶ字形突
起１７の形状寸法及び、上記算出された板材Ｗの板厚さ
に基づいて、目標の曲げ角度に対応する上型１５の目標
突込み寸法、すなわち、下型７に対する上型１５の移動
量設定値を加圧制限値として制御装置３３は設定して、
制御装置３３は、この加圧制限値の付近に向かって左右
の駆動モータ２３を定量的に駆動する。

【００２０】そして上型１５がこの加圧制限値に到達し
たとき駆動モータ２３を停止し、次に上型１５を下型７
から遠ざける方向に駆動モータ２３を駆動して戻し移動
を行い、この戻し時の曲げ反力検出手段４３による曲げ
反力検出値がゼロとなつたとき、上型１５の戻し移動量
を勘案して加圧制限修正値を修正設定し、この加圧制限
修正値に向かって左右の駆動モータ２３は再度曲げ加工
方向に定量駆動され、加圧制限修正値に到達する付近で
駆動モータ２３を停止し、そして駆動モータ２３が戻し
移動に駆動されて戻し移動を行い、この戻し時での曲げ
反力検出値がゼロとなつたとき、上型１５の移動量が移
動量設定値である加圧制限値に一致すれば、曲げ加工を
完了させる。もし、上型１５の移動量が移動量設定値で
ある加圧制限値に一致しない場合は、上型１５の戻し移
動量を勘案してさらに加圧制限修正値を修正設定して、
再度曲げ加工を行い、これらの繰返し動作により、曲げ
反力検出値がゼロとなつたときの上型１５の移動量が移
動量設定値である加圧制限値に一致するように、制御装
置３３の制御論理は構成されている。

【００２１】この加圧制限値としては、上記のように上
型１５の移動量目標を移動量設定値とするほか、目標の
曲げ角度に対応する上型１５の加圧力設定値を加圧制限
値とし、目標の曲げ角度が得られるまで加圧制限値を逐
次修正して、この加圧制限修正値に駆動装置１９の駆動
を制御するように構成することでもよい。

【００２２】制御装置３３には、移動量設定値、移動量
修正値などの制御情報を表示するＣＲＴ４５と、曲げ角
度、板厚さなどの各種パラメータ設定用の操作盤４７と
が装備されている。

【００２３】上記のように、上型１５を曲げ加工方向に
移動して移動量設定値に到達時付近で上型１５を戻し移
動し、この戻し時の曲げ反力検出値がゼロとなったと
き、上型１５は板材Ｗの曲げ部分から離れようとする瞬
間で、僅かに接触したまま、スプリングバック現象によ
る曲げ部分の戻りが十分に行われる。このように上型１
５が板材Ｗの曲げ部分から離れ離れようとする瞬間まで
の上型１５の戻し移動量を勘案して移動量修正値が修正
設定されるため、移動量修正値の設定は正確に行われ、
正確な曲げ加工が容易に達成される。

【００２４】板材Ｗからの下型７、上型１５に対する曲
げ反力を検出するための曲げ反力検出手段４９として図
４に例示したものは、下型７と上型１５を曲げ加工機の
機体に対して電気的に絶縁構造に形成し、下型７と上型
１５とに配線５１とスイッチ５３を介して電源５５によ
り通電を行う閉回路５７に形成し、閉回路５７を流れて
いる電流が断たれたき、スイッチ５３が例えば開き動作
して信号入力部５９によるスイッチ開信号を制御装置３
３に入力するものである。

【００２５】これにより、移動量設定値に到達時付近で
上型１５を戻し移動して、上型１５が板材Ｗの曲げ部分
から離れた瞬間にスイッチ５３が開き動作して信号入力
部５９からの信号により曲げ反力検出値がゼロとなった
ことが制御装置３３に報知されるものである。

【００２６】尚、この発明は上述した実施例に限定され
ることは無く、適宜な変更を行うことにより、その他の
態様で実施し得るものである。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、可動型
を曲げ加工方向へ移動して加圧制限値に到達時付近で可
動型を戻し移動制御が行われ、戻し時の曲げ反力検出値
がゼロとなったとき、可動型は板材の曲げ部分から離れ
ないでスプリングバック現象による曲げ部分の戻りが十
分に行われる。このように可動型が板材の曲げ部分から
離れないときの可動型の戻し移動量を勘案して加圧制限
修正値が修正設定されるため、加圧制限修正値の設定は
正確に行われ、正確な曲げ加工が容易に達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の曲げ加工機の加工制御装置の一実施
例における制御構成図である。

【図２】図１の曲げ加工機の斜視図である。

【図３】上記実施例に使用されている曲げ反力検出手段
の一実施例の特性図である。

【図４】この発明の実施例に使用できる曲げ反力検出手
段の他の例を示す要部正面図である。

【符号の説明】

７ 下型（固定型） １５ 上型（可動型） １９ 駆動装置 ３３ 制御装置 ３５ 駆動量検出手段 ３９ 移動量検出手段 ４３、４９ 曲げ反力検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型に対する可動型の移動によって板
   材を固定型、可動型間で挾んで曲げ加工を行う曲げ加工
   機において、板材からの固定型、可動型に対する曲げ反
   力を検出する曲げ反力検出手段と、可動型の駆動装置の
   駆動量を検出する駆動量検出手段と、可動型の移動量を
   検出する移動量検出手段と、目標の曲げ角度に対応する
   可動型の加圧制限値を設定してこの加圧制限値に向かっ
   て可動型を移動して加圧制限値に到達時付近で可動型の
   戻し移動制御を行うと共に、この戻し時の曲げ反力検出
   手段による曲げ反力検出値がゼロのときの可動型の戻し
   移動量を勘案して加圧制限修正値を設定し、この加圧制
   限修正値に駆動装置の駆動を修正制御する制御装置とを
   有していることを特徴とする曲げ加工機。