JPH07112217A - 板材折曲機のサーボ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲げ時の板材引き込みによるサーボアラーム
を回避でき、かつモータの小型化によるコスト低下が図
れる方法とする。 【構成】 このサーボ制御方法では、上型２５と下型２
６とで板材Ｗを挟持した後（Ｓ１）、メインクランプ５
の軸送りモータ１５のサーボコントローラ４３をオフに
し（Ｓ２）、モータ１５を回転自在な状態とする。この
状態で曲型２７による板材の曲げ加工を行う（Ｓ３）。
これにより、曲げ加工に伴う引き込み力Ｆでメインクラ
ンプ５が自由に位置ずれできるようにする。曲げが完了
すると、前記モータ１５の実際の回転位置、すなわち引
き込み力Ｆでずれた位置を現在位置としてサーボコント
ローラ４３に再認識させ（Ｓ４）、その後にサーボコン
トローラ４３をオンして、次の位置決めを行う。サブク
ランプ７を使用するときは、Ｙ軸サーボコントローラ４
４につき、前記と同様なサーボオフ操作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、板材の端曲げを行う
板材折曲機のサーボ制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板材折曲機として、図４に示すよ
うに板材Ｗを固定の下型５２と昇降可能な上型５１との
間に挟持し、板材Ｗの上下型５１，５２から突出した部
分Ｗ１を曲型５３の上下揺動で端曲げするものがある。
板材Ｗは、中心部がメインクランプ５７の上下一対の回
転パッド５５，５６間に挟持され、メインクランプ５７
の進退により上下型５１，５２間への出入り方向（Ｘ軸
方向）の送りが行われる。メインクランプ５７の移動
は、サーボモータ５８および送りねじ５９で行われる。
メインクランプ５７は、板材Ｗを割り出し回転させる機
能を有しており、板材Ｗの１辺の曲げ加工の後、９０°
または１８０°割り出し回転させ、曲げ加工を繰り返す
ことにより、２〜４辺の端曲げが順次行われる。

【０００３】また、メインクランプ５７と別に、板材Ｗ
の後端を把持して送りを行うサブフランプ（図示せず）
を備えたものもある。すなわち、メインクランプ５７
は、板材Ｗの中央を把持するものであるため、板材Ｗが
小寸法の場合に上下型５１，５２間に送り込むことがで
きない。そのような場合に前記サブクランプが使用され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の板材折曲機で
は、曲型５３を上下動させて曲げ加工するときに、板材
Ｗに大きな引き込み力Ｆが作用する。この引き込み力Ｆ
は、上下型５１，５２による挟持だけでは十分に支持す
ることができず、メインクランプ５７にも作用する。す
なわち、上型５１は、一般に型幅変更のために多数枚の
ブレードを重ねた構成とされており、そのため十分なク
ランプ力を得ることが難しい。したがってメインクラン
プ５７にも引き込み力Ｆが作用する。このようにメイン
クランプ５７に引き込み力Ｆが作用すると、メインクラ
ンプ５７が板材Ｗと共に引き込まれてモータ５８の現在
値が指令値から大きくずれることがある。このような大
きなずれが発生すると、一般に制御系は、安全のために
アラームを発生し、機械の全体を停止させる構成として
いる。

【０００５】このため、従来は、メインクランプ５７の
軸送りモータ５８に、最大板材重量の移動位置決めが可
能な出力以外に、曲げ時の前記引き込み力Ｆに耐えられ
る出力のものを使用している。このように、モータ５８
に必要以上に大型のものが使用されるため、コスト増加
の原因となっている。このような引き込みによるサーボ
アラームの問題は、メインクランプよりも軽量に構成さ
れるサブクランプの場合に一層生じ易く、そのためサブ
クランプの軸送りモータにも必要以上に大出力のものが
使用されてコスト増加の原因となっている。

【０００６】この発明の目的は、曲げ時の板材引き込み
によるサーボアラームを回避でき、モータの小型化によ
るコスト低下が図れる板材折曲機のサーボ制御方法を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を、実施
例に対応する図１と共に説明する。この板材折曲機のサ
ーボ制御方法では、上型（２５）と下型（２６）とで板
材（Ｗ）を挟持した後、板材送り用クランプ（５，７）
の軸送りモータ（１５，２３）のサーボコントローラ
（４３，４４）をオフにする。この状態で曲型（２７）
による板材（Ｗ）の曲げ加工を行う。曲げが完了する
と、前記モータ（１５，２３）の実際の回転位置を現在
位置としてサーボコントローラ（４３，４４）に再認識
させた後、サーボコントローラ（４３，４４）をオンに
する。

【０００８】

【作用】この方法によると、曲げ動作時に送り用クラン
プ（５，７）の軸送りモータ（１５，２３）をサーボオ
フし、モータ（１５，２３）を回転自在な状態とするた
め、曲げ加工に伴って板材（Ｗ）に生じる引き込み力
（Ｆ）で、クランプ（５，７）は自由に位置ずれするこ
とになる。曲げ終了後は、この曲げ時にずれた位置を現
在位置として再認識し、サーボオンして次の位置決めを
行う。このようにサーボオフ状態とするため、引き込み
力（Ｆ）によるサーボアラームの発生が回避される。し
たがって、クランプ（５，７）の軸送りモータ（１５，
２３）を、板材（Ｗ）の位置決めに必要な最低限の出力
のものにすることができる。また、曲げ終了後にそのず
れた位置を現在位置として再認識させるので、次の送り
を適正に行える。

【０００９】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。まず、板材折曲機の構成を説明する。図
２に示すように、この板材折曲機Ａは金型部１と板材送
り装置３とで構成される。金型部１は、ラム２４に取り
付けられて昇降駆動される上型２５と、本体フレーム２
８に固定された下型２６と、これら上下型２５，２６に
より挟持された板材Ｗの端部を上方または下方へ折り曲
げる曲型２７とを備えている。

【００１０】曲型２７はロッカーアーム２９の先端に取
り付けられ、ロッカーアーム２９は、３つの油圧シリン
ダ３０〜３２により、上下揺動と、上下型２５，２６に
対するクリアランス調整等のための前後移動とが可能で
ある。上型２５は型幅変更機構３５により型幅変更が可
能である。

【００１１】板材送り装置３は、板材Ｗを載置するテー
ブル２と、テーブル２上の板材Ｗをメインクランプ５で
把持して前後（Ｘ軸方向）に移動するキャリッッジ４と
を備えている。キャリッジ４は、ベッド１３上にレール
を介して設置され、送りねじ１４およびその駆動用のサ
ーボモータ１５により前後送りが行われる。メインクラ
ンプ５は、板材Ｗを上下から挟持する一対のパッド５
ａ，５ｂと、下パッド５ｂを回転駆動するインデッスク
モータ１９とを有し、板材Ｗを所定角度（例えば９０
°）毎に割出回転させる。上パッド５ａは、キャリッジ
４の先端に設けた縦レール１７に沿って昇降自在な昇降
ホルダ１８に取付けられており、シリンダ装置等の昇降
装置１６で昇降駆動される。

【００１２】図３は板材送り装置３の平面図である。テ
ーブル２は、中央部にキャリッジ４を通過させるキャリ
ッジ通路１０を有し、多数の短冊状板２ａで構成されて
いる。テーブル２の各短冊状板２ａ間の隙間９には、板
材Ｗの幅決め用のセンタリングピン８が突没可能に突出
し、テーブル２の前縁に、シリンダ装置（図示せず）で
突没される前後位置決め用のエンドロケータ１１が設け
られている。

【００１３】キャリッジ６の両側には、一対のサブキャ
リッジ６がレール２１を介して進退自在に設置され、サ
ブキャリッジ６の前端に、板材持替え用のサブクランプ
装置７が設けられている。サブキャリッジ６は、キャリ
ッジ４に設置された送りねじ２２（図２）およびサーボ
モータ２３により進退駆動される。

【００１４】図１（Ｂ）は制御系の概念図である。制御
装置４０は、ＣＮＣ装置（コンピュータ式数値制御装
置）と、ＰＭＣ装置（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）とで構成される。ＣＮＣ装置は、加工プログラ
ムを実行して各軸の送り指令を出力するものであり、キ
ャリッジ４を駆動するＸ軸サーボモータ１５およびサブ
キャリッジ６を駆動するＹ軸サーボモータ２３は、ＣＮ
Ｃ装置の軸送り指令に従い、サーボコントローラ４３，
４４を介して制御される。

【００１５】各サーボモータ１５，２３は、パルスコー
ダからなる位置検出器１５ａ，２３ａを有しており、そ
のパルス出力が現在値カウンタ４７，４８でカウントさ
れてキャリッジ４の現在位置（Ｘ座標位置）およびサブ
キャリッジ６の現在位置（Ｙ軸座標位置）が常時検出さ
れる。これら現在値カウンタ４７，４８の現在値データ
は、Ｘ軸サーボコントローラ４３およびＹ軸サーボコン
トローラ４４の現在値入力部４５，４６に各々入力さ
れ、各サーボコントローラ４３，４４によりキャリッジ
４およびサブキャリッジ６の送り位置のフィードバック
制御が行われる。

【００１６】制御装置４０におけるＰＭＣ装置部分に
は、サーボアラーム手段４２と、この発明にかかるサー
ボオフ制御を行う曲げ時サーボオフ手段４１とが設けら
れている。サーボアラーム手段４２は、各軸サーボコン
トローラ４３，４４の現在値入力部４５，４６の現在値
を軸送り完了時からその後にわたって軸送り指令値と比
較し、設定許容値以上のずれがあるとアラームを発生し
て機械の全体を停止させる手段である。

【００１７】上記構成の動作を説明する。まず、全体の
概略動作を説明する。図３のワークテーブル２上に搬入
された板材Ｗは、前後左右に位置決めされた後、中心部
がキャリッジ４のメインクランプ５で挟持され、キャリ
ッジ４の前進によって金型部１に送り込まれる。送り込
まれた板材Ｗは、図２の上型２５と下型２６との間で挟
持され、これら上下型２５，２６からの突出部分が曲型
２７の上下揺動によって上側または下側へ折り曲げられ
る。このようにして板材Ｗの一辺の端曲げが完了する
と、上型２５が上方へ開き、キャリッジ４が後退し、板
材Ｗを９０°または１８０°回転させた後に、板材Ｗを
金型部１へ再度送り込む。このような動作を繰り返し
て、板材Ｗの４辺ないし２辺の端曲げを行う。サブクラ
ンプ７は、板材寸法が小さくてメインクランプ５では金
型部１へ送り込めない場合や、メインクランプ５による
把持位置の変更が必要な場合等に使用される。

【００１８】つぎに、サーボオフ制御につき説明する。
この制御は、曲げ時サーボオフ手段４２により図１
（Ａ）に示す流れ図に示すように行われる。すなわち、
前記各繰り返し過程で、上下型２５，２６によるクラン
プが完了すると（Ｓ１）、サーボコントローラ４３，４
４をオフとし、サーボモータ１５，２３を回転自由状態
とする（Ｓ２）。この場合、メインクランプ５およびサ
ブクランプ７のうち、板材Ｗの把持を行っているクラン
プ５，７のサーボコントローラ４３，４４だけをオフす
れば良いが、両方のコントローラ４３，４４ともオフと
しても良い。

【００１９】このようにサーボオフした状態で、曲型２
７の昇降による曲げ加工を行う（Ｓ３）。この曲げ加工
に伴い、板材Ｗには引き込み力Ｆが発生し、上下型２
５，２６による挟持だけでは阻止することができなく
て、板材Ｗに若干の位置ずれが生じる。このとき、例え
ば図示のようにメインクランプ５でクランプしていたと
すると、板材Ｗと共にメインクランプ５およびキャリッ
ジ４が移動し、そのＸ軸サーボモータ１５はずれ量だけ
自由に回転する。この間、Ｘ軸サーボコントローラ４３
はオフ状態であるため、サーボアラーム手段４２による
アラームの発生が回避される。なお、現在値カウンタ４
７は常にモータ１５の現在値をカウントし、前記の引き
込みでずれた位置をカウントすることになる。

【００２０】曲げ加工が終了すると、このずれた現在値
を現在値カウンタ４７からＸ軸サーボコントローラ４３
の現在値入力部４５に再認識させ（Ｓ４）、その後にサ
ーボオンする（Ｓ５）。この後、板材Ｗの次の位置決め
を行う。サブクランプ７でクランプして曲げ加工を行う
ときは、Ｙ軸サーボコントローラ４４につき、前記と同
様な制御（Ｓ２〜Ｓ５）を行う。

【００２１】このように、曲げ時の引き込み力Ｆによる
サーボアラームの発生が回避される。そのため、メイン
クランプ５やサブクランプ７の軸送りモータ１５，２３
を、板材Ｗの位置決めに必要な最低限の出力のものにで
き、コスト低下が図れる。また、曲げ終了後にそのずれ
た位置を現在位置としてサーボコントローラ４３，４４
に再認識させるので、次の送りを適正に行うことができ
る。すなわち、クランプ５，７の位置ずれにかかわら
ず、板材Ｗとクランプ５，７の相対的な位置関係は常に
一定であり、前記の再認識時に実際のクランプ５，７の
現在値を認識させることで、適正な軸送りが維持でき
る。

【００２２】なお、前記実施例では各サーボモータ１
５，２３の位置検出器１５ａ，２３ａとしてインクリメ
ンタル式のものを使用したが、アブソリュート式のもの
としても良い。

【００２３】

【発明の効果】この発明の板材折曲機のサーボ制御方法
は、曲げ動作時に送り用クランプの軸送りモータをサー
ボオフし、曲げ終了後に曲げ加工に伴う引き込み力でず
れた位置を現在値として再認識させるため、曲げ時の板
材引き込みによるサーボアラームを回避でき、モータの
小型化によるコスト低下が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施例にかかるサーボ制
御方法の流れ図、（Ｂ）は同制御方法を採用する板材加
工機およびその制御系を示す概念図である。

【図２】その板材折曲機の破断側面図である。

【図３】同板材折曲機の平面図である。

【図４】従来の曲げ加工時の引き込み力発生の説明図で
ある。

【符号の説明】

３…板材送り装置、４…キャリッジ、５…メインクラン
プ、６…サブキャリッジ、７…サブクランプ、１４…送
りねじ、１５…Ｘ軸サーボモータ、１５ａ…位置検出
器、２２…送りねじ、２３…Ｙ軸サーボモータ、２３ａ
…位置検出器、２５…上型、２６…下型、２７…曲型、
４０…制御装置、４１…曲げ時サーボオフ手段、４２…
サーボアラーム手段、４３…Ｘ軸サーボコントローラ、
４４…Ｙ軸サーボコントローラ、４５，４６…現在値入
力部、４７，４８…現在値カウンタ、Ｆ…引き込み力、
Ｗ…板材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型と下型とで板材を挟持した後、板材
   送り用クランプの軸送りモータのサーボコントローラを
   オフにし、曲型による板材の曲げ完了後に、前記モータ
   の実際の回転位置を現在位置として前記サーボコントロ
   ーラに再認識させた後、サーボコントローラをオンにす
   る板材折曲機のサーボ制御方法。