JPH0716655A - 曲げ適応制御方法およびそれを用いる曲げ加工機の制御装置 - Google Patents
曲げ適応制御方法およびそれを用いる曲げ加工機の制御装置Info
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- JPH0716655A JPH0716655A JP16183193A JP16183193A JPH0716655A JP H0716655 A JPH0716655 A JP H0716655A JP 16183193 A JP16183193 A JP 16183193A JP 16183193 A JP16183193 A JP 16183193A JP H0716655 A JPH0716655 A JP H0716655A
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- bending
- work
- radius
- calculated
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パンチ先端半径の大きさによらずスプリング
バック角度を精度良く推定し、それによって曲げ加工の
精度をより向上させる。 【構成】 ワークの曲げ工程中に曲げ荷重対変位データ
を検知し（Ｓ２）、これらデータからワークの曲げモー
メントを演算する（Ｓ５）とともに、この曲げモーメン
トの値から前記ワークの材質を推定する（Ｓ６）。そし
て、この推定される材質から、予めワークの材質毎に得
られているそのワークの内曲げ半径に係る関数データを
参照することによりそのワークの内曲げ半径を演算し
（Ｓ７）、この内曲げ半径に基づいてワーク毎のスプリ
ングバック角度を演算して、このスプリングバック角度
に基づいて曲げ加工を行う。
バック角度を精度良く推定し、それによって曲げ加工の
精度をより向上させる。 【構成】 ワークの曲げ工程中に曲げ荷重対変位データ
を検知し（Ｓ２）、これらデータからワークの曲げモー
メントを演算する（Ｓ５）とともに、この曲げモーメン
トの値から前記ワークの材質を推定する（Ｓ６）。そし
て、この推定される材質から、予めワークの材質毎に得
られているそのワークの内曲げ半径に係る関数データを
参照することによりそのワークの内曲げ半径を演算し
（Ｓ７）、この内曲げ半径に基づいてワーク毎のスプリ
ングバック角度を演算して、このスプリングバック角度
に基づいて曲げ加工を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、板状のワークの曲げ加
工を精度良く行う曲げ適応制御方法およびその曲げ適応
制御方法を用いる曲げ加工機の制御装置に関するもので
ある。
工を精度良く行う曲げ適応制御方法およびその曲げ適応
制御方法を用いる曲げ加工機の制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、プレスブレーキ等の曲げ加工機を
用いて板状のワークの曲げ加工を行う際には、ＮＣ装置
にワークの板厚，材質，目標曲げ角度等の加工情報を入
力するとともに、これら入力情報に基づいてパンチの下
降量を演算して所望の加工製品を得るようにするのが一
般的であった。しかしながら、一定の曲げ条件で前述の
ようにパンチの下降量を制御しても、実際の曲げ加工に
おいては、材料自体の板厚の違いや、縦弾性係数，ｎ値
等の材料定数のバラツキ等によってスプリングバック角
度が異なるため、所望の曲げ角度を得ることができない
のが実情である。
用いて板状のワークの曲げ加工を行う際には、ＮＣ装置
にワークの板厚，材質，目標曲げ角度等の加工情報を入
力するとともに、これら入力情報に基づいてパンチの下
降量を演算して所望の加工製品を得るようにするのが一
般的であった。しかしながら、一定の曲げ条件で前述の
ようにパンチの下降量を制御しても、実際の曲げ加工に
おいては、材料自体の板厚の違いや、縦弾性係数，ｎ値
等の材料定数のバラツキ等によってスプリングバック角
度が異なるため、所望の曲げ角度を得ることができない
のが実情である。
【０００３】すなわち、今、加工すべき材料が（ａ）式
に示されるようなｎ乗硬化則にならって挙動すると仮定
する。 σ＝Ｆ・εn ・・・（ａ） （σ：応力，ε：歪，Ｆ：塑性係数，ｎ：加工硬化指数） そうすると、スプリングバック角度Δθは、（ｂ）式で
表されることとなる。
に示されるようなｎ乗硬化則にならって挙動すると仮定
する。 σ＝Ｆ・εn ・・・（ａ） （σ：応力，ε：歪，Ｆ：塑性係数，ｎ：加工硬化指数） そうすると、スプリングバック角度Δθは、（ｂ）式で
表されることとなる。
【０００４】 Δθ／θ＝３Ｆ・（２ρ／ｔ）1-n ／｛（２＋ｎ）・Ｅ ｝・・・（ｂ） （θ：曲げ角度，Ｅ：縦弾性係数，ρ：曲率半径） これら（ａ）式，（ｂ）式において、材料定数Ｅ，Ｆ，
ｎはワークの材質によって異なり、また同一材質でも製
造ロットによって異なるため、スプリングバック角度Δ
θはこれら材料定数に依存することとなる。
ｎはワークの材質によって異なり、また同一材質でも製
造ロットによって異なるため、スプリングバック角度Δ
θはこれら材料定数に依存することとなる。
【０００５】そこで、このような材料定数のバラツキ等
に起因する曲げ角度誤差を解消して高精度の曲げ加工を
実現するために、曲げ工程中の曲げ荷重−変位データに
より材料定数を推定するとともに、ワーク毎にスプリン
グバック角度を予測し、そのスプリングバック角度を見
込んでパンチの下死点を推定するようにしたものが提案
されている（例えば、米国特許第４，４０８，４７１号
明細書）。
に起因する曲げ角度誤差を解消して高精度の曲げ加工を
実現するために、曲げ工程中の曲げ荷重−変位データに
より材料定数を推定するとともに、ワーク毎にスプリン
グバック角度を予測し、そのスプリングバック角度を見
込んでパンチの下死点を推定するようにしたものが提案
されている（例えば、米国特許第４，４０８，４７１号
明細書）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、曲げ工
程中の曲げ荷重−変位データにより材料定数を推定する
前記従来の制御方法では、比較的大きな先端半径（例え
ば３．２ｍｍや６．４ｍｍ）のパンチを用いる曲げ加工
においては角度誤差を所定範囲内に納めることが可能で
あるが、曲げ部をシャープにするために一般的に用いら
れる小さな先端半径（例えば０．２ｍｍや０．５ｍｍ）
のパンチでは角度誤差が大きくなってしまうという問題
点がある。この理由としては、（１）パンチ先端半径が
大きい場合にはワークがパンチ先端半径に倣って曲がる
のに対して、パンチ先端半径が小さい場合にはワークが
パンチに倣いにくい、（２）パンチ先端半径が小さい場
合に、パンチに倣っている領域の小さな誤差が角度とし
て大きく表れる、ことが挙げられる。
程中の曲げ荷重−変位データにより材料定数を推定する
前記従来の制御方法では、比較的大きな先端半径（例え
ば３．２ｍｍや６．４ｍｍ）のパンチを用いる曲げ加工
においては角度誤差を所定範囲内に納めることが可能で
あるが、曲げ部をシャープにするために一般的に用いら
れる小さな先端半径（例えば０．２ｍｍや０．５ｍｍ）
のパンチでは角度誤差が大きくなってしまうという問題
点がある。この理由としては、（１）パンチ先端半径が
大きい場合にはワークがパンチ先端半径に倣って曲がる
のに対して、パンチ先端半径が小さい場合にはワークが
パンチに倣いにくい、（２）パンチ先端半径が小さい場
合に、パンチに倣っている領域の小さな誤差が角度とし
て大きく表れる、ことが挙げられる。
【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、パンチ先端半径の大きさによらずスプリン
グバック角度を精度良く推定することができ、それによ
って曲げ加工の精度をより向上させることのできる曲げ
適応制御方法およびそれを用いる曲げ加工機の制御装置
を提供することを目的とする。
れたもので、パンチ先端半径の大きさによらずスプリン
グバック角度を精度良く推定することができ、それによ
って曲げ加工の精度をより向上させることのできる曲げ
適応制御方法およびそれを用いる曲げ加工機の制御装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ワー
クの内曲げ半径という概念を導入し、ワークは実際のパ
ンチ先端半径に倣って曲がるのではなく、曲げ条件や曲
げ角度等刻々と変化する内曲げ半径に沿って曲がると仮
定することによって前述されている目的を達成すること
可能としたものである。
クの内曲げ半径という概念を導入し、ワークは実際のパ
ンチ先端半径に倣って曲がるのではなく、曲げ条件や曲
げ角度等刻々と変化する内曲げ半径に沿って曲がると仮
定することによって前述されている目的を達成すること
可能としたものである。
【０００９】すなわち、本発明に係る曲げ適応制御方法
は、板状のワークをパンチとダイとで挟圧して折曲げる
際の曲げ適応制御方法であって、前記ワークの曲げ工程
中に検知される曲げ荷重対変位データからそのワークの
曲げモーメントを演算するとともに、この曲げモーメン
トの値から前記ワークの材質を推定し、こうして推定さ
れる材質から、予めワークの材質毎に得られているその
ワークの内曲げ半径に係る関数データを参照することに
よりそのワークの内曲げ半径を演算し、この内曲げ半径
に基づいてワーク毎のスプリングバック角度を演算し
て、このスプリングバック角度に基づいて曲げ加工を行
うことを特徴とするものである。
は、板状のワークをパンチとダイとで挟圧して折曲げる
際の曲げ適応制御方法であって、前記ワークの曲げ工程
中に検知される曲げ荷重対変位データからそのワークの
曲げモーメントを演算するとともに、この曲げモーメン
トの値から前記ワークの材質を推定し、こうして推定さ
れる材質から、予めワークの材質毎に得られているその
ワークの内曲げ半径に係る関数データを参照することに
よりそのワークの内曲げ半径を演算し、この内曲げ半径
に基づいてワーク毎のスプリングバック角度を演算し
て、このスプリングバック角度に基づいて曲げ加工を行
うことを特徴とするものである。
【００１０】また、この曲げ適応制御方法を用いる本発
明に係る曲げ加工機の制御装置は、図１の全体構成図に
示されているように、板状のワークをパンチとダイとで
挟圧して折曲げる曲げ加工機の制御装置であって、
（ａ）曲げ工程中に前記ワークに加わる曲げ荷重を検知
する曲げ荷重検知手段、（ｂ）曲げ工程中の前記ワーク
の変位量を検知する変位量検知手段、（ｃ）予め各種曲
げ条件にて曲げ試験を行うことによりワークの材質毎の
内曲げ半径をダイ幅，ワークの板厚，曲げ角度およびパ
ンチの先端半径の関数データとして記憶する記憶手段、
（ｄ）前記ワークの曲げ工程中に前記曲げ荷重検知手段
および変位量検知手段によりそれぞれ検知される曲げ荷
重対変位量データからこれら曲げ荷重と変位量との関係
を特定する所定の関数式を演算する関数式演算手段、
（ｅ）この関数式演算手段により演算される関数式より
ワークの曲げモーメントを演算するとともに、この曲げ
モーメントの値から前記ワークの材質を推定し、こうし
て推定される材質から前記記憶手段に記憶されている関
数データを参照することにより前記ワークの内曲げ半径
を演算する内曲げ半径演算手段、（ｆ）この内曲げ半径
演算手段により演算される内曲げ半径に基づいてワーク
毎のスプリングバック角度を演算するスプリングバック
角度演算手段および、（ｇ）このスプリングバック角度
演算手段により演算されるスプリングバック角度に基づ
いて前記パンチの追い込み量を演算する追い込み量演算
手段を備えることを特徴とするものである。
明に係る曲げ加工機の制御装置は、図１の全体構成図に
示されているように、板状のワークをパンチとダイとで
挟圧して折曲げる曲げ加工機の制御装置であって、
（ａ）曲げ工程中に前記ワークに加わる曲げ荷重を検知
する曲げ荷重検知手段、（ｂ）曲げ工程中の前記ワーク
の変位量を検知する変位量検知手段、（ｃ）予め各種曲
げ条件にて曲げ試験を行うことによりワークの材質毎の
内曲げ半径をダイ幅，ワークの板厚，曲げ角度およびパ
ンチの先端半径の関数データとして記憶する記憶手段、
（ｄ）前記ワークの曲げ工程中に前記曲げ荷重検知手段
および変位量検知手段によりそれぞれ検知される曲げ荷
重対変位量データからこれら曲げ荷重と変位量との関係
を特定する所定の関数式を演算する関数式演算手段、
（ｅ）この関数式演算手段により演算される関数式より
ワークの曲げモーメントを演算するとともに、この曲げ
モーメントの値から前記ワークの材質を推定し、こうし
て推定される材質から前記記憶手段に記憶されている関
数データを参照することにより前記ワークの内曲げ半径
を演算する内曲げ半径演算手段、（ｆ）この内曲げ半径
演算手段により演算される内曲げ半径に基づいてワーク
毎のスプリングバック角度を演算するスプリングバック
角度演算手段および、（ｇ）このスプリングバック角度
演算手段により演算されるスプリングバック角度に基づ
いて前記パンチの追い込み量を演算する追い込み量演算
手段を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】本発明においては、曲げ工程中にワークに加わ
る曲げ荷重およびパンチ先端の変位量がそれぞれ曲げ荷
重検知手段および変位量検知手段により検知され、この
検知により得られる曲げ荷重対変位データからこれら曲
げ荷重と変位量との関係を特定する例えば多次式からな
る関数式が演算される。次に、この関数式からワークの
曲げモーメントが演算され、この曲げモーメントの値か
ら曲げ加工されているワークの材質が推定される。こう
してワークの材質が推定されると、これらワークの材質
毎に予め各種曲げ条件にて曲げ試験を行った結果として
記憶されているワークの内曲げ半径のダイ幅，ワークの
板厚，曲げ角度およびパンチの先端半径に対する関数デ
ータが参照され、それによってワークの内曲げ半径が演
算される。そして、こうして得られる内曲げ半径に基づ
いてワーク毎のスプリングバック角度が演算され、この
スプリングバック角度に基づいてパンチの追い込み量が
演算される。
る曲げ荷重およびパンチ先端の変位量がそれぞれ曲げ荷
重検知手段および変位量検知手段により検知され、この
検知により得られる曲げ荷重対変位データからこれら曲
げ荷重と変位量との関係を特定する例えば多次式からな
る関数式が演算される。次に、この関数式からワークの
曲げモーメントが演算され、この曲げモーメントの値か
ら曲げ加工されているワークの材質が推定される。こう
してワークの材質が推定されると、これらワークの材質
毎に予め各種曲げ条件にて曲げ試験を行った結果として
記憶されているワークの内曲げ半径のダイ幅，ワークの
板厚，曲げ角度およびパンチの先端半径に対する関数デ
ータが参照され、それによってワークの内曲げ半径が演
算される。そして、こうして得られる内曲げ半径に基づ
いてワーク毎のスプリングバック角度が演算され、この
スプリングバック角度に基づいてパンチの追い込み量が
演算される。
【００１２】
【実施例】次に、本発明による曲げ適応制御方法および
それを用いる曲げ加工機の制御装置の具体的実施例につ
いて、図面を参照しつつ説明する。
それを用いる曲げ加工機の制御装置の具体的実施例につ
いて、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】図２には、本発明の一実施例のシステム構
成図が示されている。図示のように、本実施例のプレス
ブレーキ１は、ロアービーム２と、このロアービーム２
の上方に対向配置されるとともに左右の各油圧シリンダ
３L ，３R により上下動可能なアッパービーム（ラム）
４とを備えている。前記ロアービーム２上には水平テー
ブル５が固定されるとともに、この水平テーブル５の上
面にはＶ字状の型溝を有するダイ６が保持され、このダ
イ６に対向する前記アッパービーム４の下部にはパンチ
７が取り付けられている。このような構成において、ワ
ーク（被加工物）８をダイ６上に水平に載置し、このワ
ーク８の後端部を図示されないバックストップに突き当
てた状態でパンチ７をワーク８に当てることによりその
ワーク８の曲げ加工がなされる。
成図が示されている。図示のように、本実施例のプレス
ブレーキ１は、ロアービーム２と、このロアービーム２
の上方に対向配置されるとともに左右の各油圧シリンダ
３L ，３R により上下動可能なアッパービーム（ラム）
４とを備えている。前記ロアービーム２上には水平テー
ブル５が固定されるとともに、この水平テーブル５の上
面にはＶ字状の型溝を有するダイ６が保持され、このダ
イ６に対向する前記アッパービーム４の下部にはパンチ
７が取り付けられている。このような構成において、ワ
ーク（被加工物）８をダイ６上に水平に載置し、このワ
ーク８の後端部を図示されないバックストップに突き当
てた状態でパンチ７をワーク８に当てることによりその
ワーク８の曲げ加工がなされる。
【００１４】前記パンチ７の上方には、当該プレスブレ
ーキ１の長手方向に沿って例えばロードセル等の複数個
の荷重検出器（図示せず）が取り付けられ、これら荷重
検出器によって曲げ荷重が測定されるようになってい
る。一方、水平テーブル５側の所定位置には、パンチ７
の先端位置を検出する例えばポテンショメータ等の変位
計（図示せず）が設けられており、この変位計によって
パンチ７の変位が測定される。そして、これら荷重検出
器および変位計の各検出出力である荷重データおよび変
位データはそれぞれＮＣ装置の演算処理装置９に入力さ
れるようになっている。この演算処理装置９には、ラム
位置演算用の入力データとして、材料情報（板厚，ワー
ク長さ，ワークとダイとの摩擦係数）、型情報（パンチ
先端半径，ダイ肩半径，ダイ幅）およびワークの目標曲
げ角度等のデータが記憶されている。
ーキ１の長手方向に沿って例えばロードセル等の複数個
の荷重検出器（図示せず）が取り付けられ、これら荷重
検出器によって曲げ荷重が測定されるようになってい
る。一方、水平テーブル５側の所定位置には、パンチ７
の先端位置を検出する例えばポテンショメータ等の変位
計（図示せず）が設けられており、この変位計によって
パンチ７の変位が測定される。そして、これら荷重検出
器および変位計の各検出出力である荷重データおよび変
位データはそれぞれＮＣ装置の演算処理装置９に入力さ
れるようになっている。この演算処理装置９には、ラム
位置演算用の入力データとして、材料情報（板厚，ワー
ク長さ，ワークとダイとの摩擦係数）、型情報（パンチ
先端半径，ダイ肩半径，ダイ幅）およびワークの目標曲
げ角度等のデータが記憶されている。
【００１５】また、この演算処理装置９には前記各デー
タのほか、次の式の一般式で与えられるように、各種
曲げ条件で曲げ試験を行った結果をもとに多変量解析に
よって得られるワークの内曲げ半径Ｒ（図４参照）の関
数式が、ダイ幅（Ｖ），ワークの板厚（Ｔ），曲げ角度
（Ａ）およびパンチの先端半径（Ｐ）をパラメータとし
て記憶されている。
タのほか、次の式の一般式で与えられるように、各種
曲げ条件で曲げ試験を行った結果をもとに多変量解析に
よって得られるワークの内曲げ半径Ｒ（図４参照）の関
数式が、ダイ幅（Ｖ），ワークの板厚（Ｔ），曲げ角度
（Ａ）およびパンチの先端半径（Ｐ）をパラメータとし
て記憶されている。
【００１６】 Ｒ＝（ａＶ＋ｂＴ＋ｃＰ＋ｄ）（ｅ（Ａ／１００）3 ＋ｆ（Ａ／１００）2 ＋ｇ（Ａ／１００）＋ｈ） ・・・ この式においてａ〜ｈは定数であって、これら定数
は、ワークの材質が鋼材（例；ＳＰＣ），ステンレス材
（例；ＳＵＳ３０４）あるいはアルミ材（例；Ａ１０５
０Ｈ２４）等のいずれであるかによって異なる値とな
る。
は、ワークの材質が鋼材（例；ＳＰＣ），ステンレス材
（例；ＳＵＳ３０４）あるいはアルミ材（例；Ａ１０５
０Ｈ２４）等のいずれであるかによって異なる値とな
る。
【００１７】本実施例においては、ワーク８は、パンチ
７の先端半径に倣って曲がるのではなく、式にて示さ
れている曲げ条件や曲げ角度等によって刻々と変化する
内曲げ半径Ｒに沿って曲がると仮定することによって、
パンチ先端半径が小さくても角度誤差を小さくすること
を可能にしたものである。すなわち、まず、パンチ７を
途中で停止させるまでのワーク曲げ工程中における荷重
検出器および変位計の各検出出力がサンプリングされる
とともに、これらサンプリングデータからワークの曲げ
モーメントが算出される。次に、この曲げモーメントの
値から曲げ加工されているワークの材質が推定され、こ
の推定される材質に対応する内曲げ半径（Ｒ）の関数式
（式）が特定される。そして、この内曲げ半径に基づ
いて曲げモーメントが再計算されてワーク毎のスプリン
グバック角度が演算され、こうして求められるスプリン
グバック角度に基づいてパンチの追い込み量が演算され
る。
７の先端半径に倣って曲がるのではなく、式にて示さ
れている曲げ条件や曲げ角度等によって刻々と変化する
内曲げ半径Ｒに沿って曲がると仮定することによって、
パンチ先端半径が小さくても角度誤差を小さくすること
を可能にしたものである。すなわち、まず、パンチ７を
途中で停止させるまでのワーク曲げ工程中における荷重
検出器および変位計の各検出出力がサンプリングされる
とともに、これらサンプリングデータからワークの曲げ
モーメントが算出される。次に、この曲げモーメントの
値から曲げ加工されているワークの材質が推定され、こ
の推定される材質に対応する内曲げ半径（Ｒ）の関数式
（式）が特定される。そして、この内曲げ半径に基づ
いて曲げモーメントが再計算されてワーク毎のスプリン
グバック角度が演算され、こうして求められるスプリン
グバック角度に基づいてパンチの追い込み量が演算され
る。
【００１８】次に、前述の制御動作を図３に示されてい
るフローチャート図に基づきより詳細に説明する。な
お、図３においてＳ１〜Ｓ１４は各ステップを示す。 Ｓ１：入力データとしての材料情報（板厚，ワーク長
さ，ワークとダイとの摩擦係数）、型情報（パンチ先端
半径，ダイ肩半径，ダイ幅）およびワークの目標曲げ角
度等のデータを読み込む。 Ｓ２：ワーク曲げ工程中における荷重検出器および変位
計の各検出出力をサンプリングし、曲げ荷重対変位デー
タを求める。 Ｓ３：ステップＳ２で求めた曲げ荷重対変位データの補
正、すなわちワーク８の回転（ワーク８に対するダイ６
の接触点のずれ）による補正およびダイ６とワーク８と
の摩擦による補正を行う。 Ｓ４：ステップＳ３で求められた荷重対変位曲線を多次
式Ｙ＝ａＦ＋ｈＦp （ただし、Ｙ：変位，Ｆ：荷重，
ａ，ｈ，ｐは定数）で近似する。 Ｓ５：ワーク８がパンチ７との接触点の周囲で円形に曲
がると仮定し、したがってパンチ曲げモーメントが曲率
によって決定されると仮定することによって、パンチ曲
げモーメントを算出する。 Ｓ６：ステップＳ５で算出された曲げモーメントの値か
ら曲げ加工されている材質を推定する。 Ｓ７：ステップＳ６で推定された材質に対応する内曲げ
半径の計算式（式）から内曲げ半径Ｒを算出する。 Ｓ８：前記ステップＳ５で算出された曲げモーメントは
ステップＳ１で入力されたパンチ先端半径で計算してい
るため、ステップＳ７で算出された内曲げ半径Ｒに基づ
いて曲げモーメントを再計算する。 Ｓ９：曲げ加工されるワーク（板）８を剛体と仮定す
る。すなわち、ワーク８の曲げ形状が、パンチ７との接
触点の周囲におけるアール形状部とその端部側の直線形
状部とよりなる形状を有するものと仮定する。この仮定
によりパンチ７とダイ６の肩部間のフリー部分の除荷時
におけるフリー角φU ，負荷中におけるフリー角φL お
よび負荷中における変位δL （図４参照；ただし、サフ
ィックスＵは除荷時，サフィックスＬは荷重負荷時をそ
れぞれ示す）はすべて零となる。 Ｓ１０：ステップＳ９の仮定に基づいて、除荷時におけ
るワーク８の取り囲み角ψU ，負荷中における取り囲み
角ψL および負荷中におけるたわみ角θL を算出する。
ここで、θ＝ψ＋φが成り立つ。 Ｓ１１：図４に示されている幾何学的関係からフリー部
分の射影長さＬf を算出する。 Ｓ１２：ステップＳ１１で算出された射影長さＬf が所
望の限界値内に収束しているかどうかを判定し、収束し
ていないとき（ＮＯ）にはステップＳ１３へ進み、収束
しているとき（ＹＥＳ）にはステップＳ１４へ進む。 Ｓ１３：フリー部分の長さＳf を算出するとともに、フ
リー部分の除荷時におけるフリー角φU ，負荷中におけ
る取り囲み角ψL および負荷中におけるたわみ角θL を
再算出してステップＳ１０へ戻る。 Ｓ１４：Ｌf が収束したということなので、ワーク８の
最終曲げ形状が求まり、この最終曲げ形状に基づいてパ
ンチ７の下死点を算出する。
るフローチャート図に基づきより詳細に説明する。な
お、図３においてＳ１〜Ｓ１４は各ステップを示す。 Ｓ１：入力データとしての材料情報（板厚，ワーク長
さ，ワークとダイとの摩擦係数）、型情報（パンチ先端
半径，ダイ肩半径，ダイ幅）およびワークの目標曲げ角
度等のデータを読み込む。 Ｓ２：ワーク曲げ工程中における荷重検出器および変位
計の各検出出力をサンプリングし、曲げ荷重対変位デー
タを求める。 Ｓ３：ステップＳ２で求めた曲げ荷重対変位データの補
正、すなわちワーク８の回転（ワーク８に対するダイ６
の接触点のずれ）による補正およびダイ６とワーク８と
の摩擦による補正を行う。 Ｓ４：ステップＳ３で求められた荷重対変位曲線を多次
式Ｙ＝ａＦ＋ｈＦp （ただし、Ｙ：変位，Ｆ：荷重，
ａ，ｈ，ｐは定数）で近似する。 Ｓ５：ワーク８がパンチ７との接触点の周囲で円形に曲
がると仮定し、したがってパンチ曲げモーメントが曲率
によって決定されると仮定することによって、パンチ曲
げモーメントを算出する。 Ｓ６：ステップＳ５で算出された曲げモーメントの値か
ら曲げ加工されている材質を推定する。 Ｓ７：ステップＳ６で推定された材質に対応する内曲げ
半径の計算式（式）から内曲げ半径Ｒを算出する。 Ｓ８：前記ステップＳ５で算出された曲げモーメントは
ステップＳ１で入力されたパンチ先端半径で計算してい
るため、ステップＳ７で算出された内曲げ半径Ｒに基づ
いて曲げモーメントを再計算する。 Ｓ９：曲げ加工されるワーク（板）８を剛体と仮定す
る。すなわち、ワーク８の曲げ形状が、パンチ７との接
触点の周囲におけるアール形状部とその端部側の直線形
状部とよりなる形状を有するものと仮定する。この仮定
によりパンチ７とダイ６の肩部間のフリー部分の除荷時
におけるフリー角φU ，負荷中におけるフリー角φL お
よび負荷中における変位δL （図４参照；ただし、サフ
ィックスＵは除荷時，サフィックスＬは荷重負荷時をそ
れぞれ示す）はすべて零となる。 Ｓ１０：ステップＳ９の仮定に基づいて、除荷時におけ
るワーク８の取り囲み角ψU ，負荷中における取り囲み
角ψL および負荷中におけるたわみ角θL を算出する。
ここで、θ＝ψ＋φが成り立つ。 Ｓ１１：図４に示されている幾何学的関係からフリー部
分の射影長さＬf を算出する。 Ｓ１２：ステップＳ１１で算出された射影長さＬf が所
望の限界値内に収束しているかどうかを判定し、収束し
ていないとき（ＮＯ）にはステップＳ１３へ進み、収束
しているとき（ＹＥＳ）にはステップＳ１４へ進む。 Ｓ１３：フリー部分の長さＳf を算出するとともに、フ
リー部分の除荷時におけるフリー角φU ，負荷中におけ
る取り囲み角ψL および負荷中におけるたわみ角θL を
再算出してステップＳ１０へ戻る。 Ｓ１４：Ｌf が収束したということなので、ワーク８の
最終曲げ形状が求まり、この最終曲げ形状に基づいてパ
ンチ７の下死点を算出する。
【００１９】本実施例のプレスブレーキ１を用いた曲げ
試験の結果が図５に示されている。この図５において、
横軸は目標曲げ角度を、縦軸は角度誤差（＝実測曲げ角
度−目標曲げ角度）をそれぞれ示し、ワークの材質とし
て、（ａ）は鋼材（ＳＰＣ），（ｂ）はステンレス材
（ＳＵＳ３０４），（ｃ）はアルミ材（Ａ１０５０Ｈ２
４）を選択している。なお、これら各材質の材料定数は
表１に示されている通りである。
試験の結果が図５に示されている。この図５において、
横軸は目標曲げ角度を、縦軸は角度誤差（＝実測曲げ角
度−目標曲げ角度）をそれぞれ示し、ワークの材質とし
て、（ａ）は鋼材（ＳＰＣ），（ｂ）はステンレス材
（ＳＵＳ３０４），（ｃ）はアルミ材（Ａ１０５０Ｈ２
４）を選択している。なお、これら各材質の材料定数は
表１に示されている通りである。
【００２０】
【表１】
【００２１】図５から明らかなように、曲げ角度誤差は
目標曲げ角度にかかわらず極めて小さく、本実施例の制
御方法の有効性が確認できる。また、この試験は、表１
に示されているように、スプリングバック角度に影響を
及ぼす材料定数Ｅ，Ｆ，ｎが大きく異なる材料（Ｆ値に
ついては、耐力および引張り強度の値の変化から推定で
きる）について行われていることから、これらＳＰＣ，
ＳＵＳ３０４およびＡ１０５０Ｈ２４以外の材料に対し
ても本実施例の制御方法が有効であるといえる。
目標曲げ角度にかかわらず極めて小さく、本実施例の制
御方法の有効性が確認できる。また、この試験は、表１
に示されているように、スプリングバック角度に影響を
及ぼす材料定数Ｅ，Ｆ，ｎが大きく異なる材料（Ｆ値に
ついては、耐力および引張り強度の値の変化から推定で
きる）について行われていることから、これらＳＰＣ，
ＳＵＳ３０４およびＡ１０５０Ｈ２４以外の材料に対し
ても本実施例の制御方法が有効であるといえる。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ワークの内曲げ半径という概念を導入し、ワークは
曲げ条件や曲げ角度等刻々と変化する内曲げ半径に沿っ
て曲がると仮定しているので、パンチ先端半径の大きさ
によらずスプリングバック角度を精度良く推定すること
ができ、それによって曲げ加工の精度をより向上させる
ことができる。
ば、ワークの内曲げ半径という概念を導入し、ワークは
曲げ条件や曲げ角度等刻々と変化する内曲げ半径に沿っ
て曲がると仮定しているので、パンチ先端半径の大きさ
によらずスプリングバック角度を精度良く推定すること
ができ、それによって曲げ加工の精度をより向上させる
ことができる。
【図１】本発明の全体構成図
【図２】本発明の一実施例のシステム構成図
【図３】本発明の一実施例の制御手順を示すフローチャ
ート図
ート図
【図４】ワークの曲げ加工時における幾何学的関係を示
す図
す図
【図５】本発明の一実施例の制御方法による曲げ試験結
果を示すグラフ図
果を示すグラフ図
１ プレスブレーキ ６ ダイ ７ パンチ ８ ワーク ９ 演算処理装置
Claims (2)
- 【請求項１】 板状のワークをパンチとダイとで挟圧し
て折曲げる際の曲げ適応制御方法であって、前記ワーク
の曲げ工程中に検知される曲げ荷重対変位データからそ
のワークの曲げモーメントを演算するとともに、この曲
げモーメントの値から前記ワークの材質を推定し、こう
して推定される材質から、予めワークの材質毎に得られ
ているそのワークの内曲げ半径に係る関数データを参照
することによりそのワークの内曲げ半径を演算し、この
内曲げ半径に基づいてワーク毎のスプリングバック角度
を演算して、このスプリングバック角度に基づいて曲げ
加工を行うことを特徴とする曲げ適応制御方法。 - 【請求項２】 板状のワークをパンチとダイとで挟圧し
て折曲げる曲げ加工機の制御装置であって、（ａ）曲げ
工程中に前記ワークに加わる曲げ荷重を検知する曲げ荷
重検知手段、（ｂ）曲げ工程中の前記ワークの変位量を
検知する変位量検知手段、（ｃ）予め各種曲げ条件にて
曲げ試験を行うことによりワークの材質毎の内曲げ半径
をダイ幅，ワークの板厚，曲げ角度およびパンチの先端
半径の関数データとして記憶する記憶手段、（ｄ）前記
ワークの曲げ工程中に前記曲げ荷重検知手段および変位
量検知手段によりそれぞれ検知される曲げ荷重対変位量
データからこれら曲げ荷重と変位量との関係を特定する
所定の関数式を演算する関数式演算手段、（ｅ）この関
数式演算手段により演算される関数式よりワークの曲げ
モーメントを演算するとともに、この曲げモーメントの
値から前記ワークの材質を推定し、こうして推定される
材質から前記記憶手段に記憶されている関数データを参
照することにより前記ワークの内曲げ半径を演算する内
曲げ半径演算手段、（ｆ）この内曲げ半径演算手段によ
り演算される内曲げ半径に基づいてワーク毎のスプリン
グバック角度を演算するスプリングバック角度演算手段
および、（ｇ）このスプリングバック角度演算手段によ
り演算されるスプリングバック角度に基づいて前記パン
チの追い込み量を演算する追い込み量演算手段を備える
ことを特徴とする曲げ加工機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16183193A JPH0716655A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 曲げ適応制御方法およびそれを用いる曲げ加工機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16183193A JPH0716655A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 曲げ適応制御方法およびそれを用いる曲げ加工機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716655A true JPH0716655A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15742754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16183193A Withdrawn JPH0716655A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 曲げ適応制御方法およびそれを用いる曲げ加工機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716655A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114309149A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 河北省送变电有限公司 | 一种输电铁塔板材制弯角度实时感应装置及角度感应方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16183193A patent/JPH0716655A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114309149A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 河北省送变电有限公司 | 一种输电铁塔板材制弯角度实时感应装置及角度感应方法 |
| CN114309149B (zh) * | 2022-01-05 | 2024-02-02 | 河北省送变电有限公司 | 一种输电铁塔板材制弯角度实时感应装置及角度感应方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |