JPH0757375B2 - 金属薄板の曲げ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械フレームと、前記機械フレーム上に取付け
られたボトムダイと、前記ボトムダイと協働し、且つ機
械フレームに取付けられた曲げ棒であって、前記ボトム
ダイと該曲げ棒との間に挿入された金属薄板片を曲げる
べく前記ボトムダイに関して前後の運動を行なう曲げ棒
とからなる金属薄板の曲げ加工装置に関する。本発明の
装置はさらに、曲げ作動中金属薄板片の曲げ角度を測定
するように構成された角度測定装置を内蔵した曲げ角度
測定手段を備えている。

ボトムダイと協働する曲げ棒によって金属薄板を曲げる
場合、実際に曲げ角度を正確に測定することが最も重要
である。曲げ角度は曲げ棒がボトムダイに侵入する深さ
に直接比例する。この侵入の深さは、曲げ棒の工程を限
定するか又は調節可能な底部をもつダイを備えることに
よって容易に調節可能である。しかし、侵入の深さが一
定であっても、曲げられる金属薄板片の性質と厚さによ
って、曲げ角度が所定値より小さいかもしくは大きい偏
差を示すことがあることは経験の教えるところである。
この偏差は金属薄板加工の精密さを損い、廃物を作るこ
とになることが多い。

そのため協働するボトムダイと曲げ棒によって金属薄板
片を曲げる作業中、曲げ角度を修正する試みがなされて
いる。例えば曲げられた金属薄板片の第１脚部を平面上
に固定保持し、突き出た第２脚部の位置を前記平面に関
して測定する方法が当該技術分野で知られている。この
二つの脚部の有効角度位置は測定値に基づいて計算し、
プログラム記憶装置に記憶された所望値と比較される。
次に曲げ棒のボトムダイへの侵入の深さを、測定値の所
望値からの計算された偏差値によって調節される。この
方法は極めて信頼性が高いことが判明しているが、経験
によれば実施しにくく、また曲げ操作中で曲げ角度を直
接測定するのに利用できないことが分かっている。

また当該技術分野で公知の他の方法によれば、最初の金
属薄板片の変形中に生ずる曲げ力が測定され、曲げ棒の
ボトムダイの侵入深さの関数として記録される。２番目
の金属薄板片を曲げなければならない時には、曲げ力の
過程が測定され曲げ力の記憶された過程と比較される
が、差があればこれに対応して曲げ棒のボトムダイへの
侵入深さが調節される。この方法も非常に精度が高い
が、幾つもの操作工程を実施する必要がある。その結
果、曲げられる金属薄板片の精密さについて極めて高度
な要件が満たされねばならない時にしか経済的に利用で
きない。

本発明の目的は、公知装置の欠点を示さない曲げ角度測
定手段を備えた金属薄板曲げ加工装置を提供することに
ある。

特に本発明の目的は、設計が非常に簡単で非常に正確に
作動する曲げ角度測定手段を備えた金属薄板曲げ加工装
置を提供することである。

本発明の他の目的は、曲げ操作中に金属薄板片の曲げ角
度を連続的に測定することができ、且つ極めて高精度の
曲げ角度を与える曲げ角度測定手段を備えた金属薄板曲
げ加工装置を提供することにある。

これら及び他の目的を満たすために、この発明は機械フ
レームと、この機械フレームに装着されたボトムダイ
と、このボトムダイと協働する曲げ棒とを備えた金属薄
板片曲げ加工装置を提供する。曲げ棒は機械フレームに
取付けられ、ボトムダイに対して前後運動を行ってボト
ムダイと曲げ棒の間に挿入された金属薄板片を曲げる。

本発明の装置は、曲げ操作中に金属薄板片の曲げ角度を
測定するように構成された角度測定装置を組込んだ曲げ
角度測定手段を備えている。この曲げ角度測定手段は、
曲げられる金属薄板片の表面の第１部分に対して当接す
るように構成されたレスト部材、及び曲げられる金属薄
板片の表面の第２部分に対して当接するよう構成された
パス部材からなる平行四辺形の測定棒リンク機構を備え
ている。パス部材が接触している第２部分は、レスト部
材が接触している第１部分からある距離をおいて位置し
ている。

第１駆動手段がレスト部材に連結され、曲げられる金属
薄板片に対して傾斜した経路に沿ってレスト部材を移動
させる動作を行ない、第２駆動手段がパス部材に連結さ
れ、曲げられる金属薄板片に向かってパス部材を移動さ
せ旋回させる動作を行なう。連結手段がパス部材を角度
測定装置に連結している。

本発明の金属薄板曲げ加工装置の好適具体例には長手方
向に移動可能な保持部材が備えられ、これは初期の水平
状態すなわち曲げ加工前の金属薄板片に対して斜めに走
行する。前記のレスト部材は保持部材の第１端部に取付
けられ、前記の角度測定装置は保持部材の前記第１端部
に対して反対側の第２端部に取付けられる。

さらに、好適具体例の装置は保持部材に平行に走行する
支持部材を備え、従って前記パス部材は前記支持部材上
に装着されさている。第１関節手段はパス部材をレスト
部材の軸に旋回可能に連結し、この第１関節手段に平行
に走行する第２関節手段は角度測定装置の軸を支持部材
に連結する。

前記保持部材と、平行四辺形の棒リンク機構によって保
持部材に連結されている前記支持部材の両者は、機械フ
レームに連結された固定案内アームに移動可能に取付け
られた滑り搬送台に固定されている。

前記滑り搬送台を長手方向に移動させるために、第２駆
動手段が固定案内アームに固定され、滑り搬送台が第２
駆動手段に操作的に連結され、また前記パス部材を円形
トラックに沿って移動させるために前記第１駆動手段が
滑り搬送台に固定され、支持部材のパス部材に対して反
対側の端部が第１駆動手段に旋回可能に連結されてい
る。

前記レスト部材と前記パス部材はローラ本体で構成され
ているのが好ましい。

金属薄板曲げ加工装置の他の実施例では、前記レスト部
材と前記パス部材は、相互連結リンク手段によって互い
に連結された平行ビーム部材の硬化された先端で構成さ
れている。

以下に本発明の金属薄板曲げ加工装置の２つの具体例を
添付図面を参照して詳細に説明する。

具体例 本発明の金属薄板曲げ加工装置は、金属薄板片をボトム
ダイと曲げ棒によって曲げる動作を行ない、そのため曲
げられる金属薄板片がボトムダイと曲げ棒との間に挿入
されるが、該加工装置は曲がり角度を連続的に測定す
る。曲げ操作中に曲げ棒は、所望の曲げ角度によって大
きくもしくは小さくボトムダイの内方に移動する。曲げ
操作によって金属薄板片の二つの脚部が形成され、曲げ
操作中お互いに向かって旋回し２つの脚部間の角度が小
さくなる。

角度測定手段は、前記脚部のうちの一方の旋回した位置
を連続的に測定するが、この位置が分かれば２つの脚部
間にはさまれた角度を計算することができる。適切な場
合にはボトムダイの右側と左側に取付けて、曲げ作動
中、関連する脚部の位置を測定する２台の角度測定手段
を利用することもできる。

第１図に特別設計の曲げ角度測定手段を示すが以下詳細
に説明する。第１図に見られるように、この金属薄板曲
げ加工装置は機械フレーム１を含む。ボトムダイ２が機
械フレーム１の頂部に取付けられている。好ましくはこ
のボトムダイ２は、当業者ならば容易に理解できる方法
で有効曲げ角度を測定する働きをする調節可能なダイボ
トム３に取付けられる。ボトムダイ２の開口の幅は一定
で既知であるので、加工される１枚の金属薄板の２つの
脚部間の角度が理論的に決定されている。しかしこの曲
げ角度の理論値は有効曲げ角度とは一致しない。なぜな
らば、金属薄板片の性質と厚さ及び外部の影響によっ
て、理論値より小さいか又は大きい偏差が生ずるからで
ある。もし金属薄板片を非常に正確に曲げなければなら
ないならば、曲げ操作中は連続的に曲げ角度を測定する
ことが絶対に必要である。

ボトムダイ２の頂部に置いてある金属薄板を番号４で示
す。矢印で図式的に示す曲げ棒を番号５′で示す。

さらに第１図から分かるように、案内アーム５がボトム
ダイ２の一方の側で機械フレーム１に取付けられる。ま
た案内アーム５はボトムダイ２の下方に位置し、傾斜し
てボトムダイ２に向いている。案内アーム５は案内レー
ル６を備えている。滑り搬送台７が案内レール６の上に
装着され、案内アーム５に沿って所定の限度内で移動可
能である。滑り搬送台７はその長手方向に、案内アーム
５の方向に延びてこれに平行であり、ピン８を介して駆
動部材10のピストン棒９に旋回可能に連結される。この
駆動部材は、ピストン11を具備する油圧又は空気圧のシ
リンダを備えている。

滑り搬送台７の他方端、即ちピボットピン８に対して反
対側には保持部材12が滑り搬送台７に連結される。この
保持部材は二又端部（Ｅ）を有し、これと共に金属薄板
片４まで延びている。保持部材12の二又端部は、第３図
に示すセンサ22が取付けられる。センサ22はＨ形の設計
で、その一方の側部にレスト部材13を備え、この部材は
保持部材の二又部分12′内に挿入され、軸14の周りを回
転する。センサ22の他方の側部は、その二又部22′によ
って、回転可能に取付けられたローラ形態のパス部材21
を保持している。

保持部材12の、二又部22′と反対側の端部（Ｆ）には角
度測定装置が設定され、これは滑り搬送台７と支持部材
12との連結部に取付けられているが、前記角度測定装置
には電気式アングルステップゼネレータ15が組込まれ
る。ステップゼネレータ15は、このゼネレータ15のハウ
ジングから突出する軸16を備えている。軸16が回転され
ると、アングルステップゼネレータは軸16の回転角の値
に対応するパルスを発生する。軸16の自由端部は、第２
図に明示されるように滑り搬送台７上に設けられた玉軸
受17に支持されている。

２個の玉軸受17の間で二又関節棒18が、アングルステッ
プゼネレータ15の軸16にねじり式で固定して取付けてあ
る。関節棒18の他方端は支持部材19に旋回可能に連結さ
れ、軸20の周りを回転可能である。前記支持部材19は保
持部材12に平行に走行し、その金属薄板片４に向いてい
る端部で、パス部材21を受けるセンサ22の端部に連結し
ている。従ってパス部材21は、レスト部材13が金属薄板
片４の表面に接触している、金属薄板４の第１部分（A,
B）からある距離の所にある金属薄板の第２部分（C,D）
で測定すべき金属薄板４の表面に接触している。それで
金属薄板片４の表面上のレスト部材13とパス部材12の２
接触点の結び線の方向は、曲げられる金属薄板片４の脚
部の瞬間角度位置に相当する。

支持部材19の上方に向いている端部はセンサ22の対面端
部に接続されているから、保持部材12、支持部材19、関
節棒18及びセンサ22は結合して関節平行四辺形を形成す
る。パス部材21とレスト部材は、センサ22の二つの二又
端部内に保持されている。

従って上記のように、レスト部材13からとパス部材12か
らと距離をおいて取付けられたアングルステップゼネレ
ータ15により構成された角度測定装置が、パス部材21へ
関節平行四辺形部によって連結されている。これは曲げ
操作中に起こる金属薄板片４の脚部（図面の第１図の左
脚部）の旋回運動がレスト部材13とパス部材21それそれ
によって監視されることを意味する。そのためセンサ22
が右回りに旋回し、それが支持部材19を介して関節棒18
の旋回運動を起こさせ、その結果アングルステップゼネ
レータ15の軸16が回転する。従ってアングルステップゼ
ネレータ15が、それを用いて角度位置を計算するのに有
用な多くのパルス発生する。

金属薄板片４の表面に対し、レスト部材13及びパス部材
22を金属薄板片４の全曲げ操作中に確実に連続して接触
させるために、支持部材19は、例えば駆動部材23が生成
する一定圧力の作用下にある。空気圧または油圧で作動
する駆動部材23は、シリンダとシリンダ内に入ったピス
トン24で構成される。ピストン24のピストン棒25は、ピ
ボットピン26を介して支持部材19の二又端部に旋回可能
に連結されている。他方の端部では、駆動部材23が支点
27を介して滑り搬送台７に旋回可能に取付けられてい
る。

角度測定手段を操作させるために、滑り搬送台７を駆動
部材10を作動させることによって移動させて、レスト部
材13を処理すべき金属薄板片４に接触させる。これに応
じて支持部材19を、駆動部材23を作動させることを介し
て処理すべき金属薄板片４に向かって移動させて、パス
部材21を金属薄板片４の表面に接触させる。金属薄板片
４は、第１図に示すように最初は水平に位置している。
レスト部材13はパス部材21を、金属薄板片４の下面に対
して緩かな圧力で連続的に押付けるような大きさの圧力
が、駆動部材10と23のシリンダ内に同時に維持されてい
る。

曲げ棒５′が、ボトムダイ２の頂部に置いている金属薄
板片４の上面に向かって徐々に下降すると、曲げ棒５′
の右側と左側にある金属薄板片４の２脚部は、それぞれ
左回りおよび右回りに旋回する。レスト部材13とパス部
材21を、一定圧力をかけて金属薄板片の一方の脚部（即
ち第１図の具体例の左方の脚部）の表面に接触させるの
で、保持部材12と支持部材19は金属薄板片の脚部の運動
に追従する。これにより関節棒18とセンサ22は右回りに
共同旋回運動を行う。関節棒18の旋回運動によって、関
節棒18にねじれ式に固く取付けられた軸16が回転し、ア
ングルステップゼネレータ15は軸16の回転角に対応する
数のパルスを発生する。曲げ操作が停止されると、脚部
はその弾性挙動によってわずかに元に戻る。この後方へ
の運動はパス部材２によって検知され、平行四辺形リン
ク組立て体を介してアングルステップゼネレータ15に伝
達される。その結果アングルステップゼネレータ15はこ
の場合も正しい角度を示指する。

角度測定手段の幾分異なった具体例を第４図に示し以下
に説明する。この具体例は非常に短かい金属薄板片の脚
部に用いるのに適しており、支持部材19と保持部材12そ
れぞれの代わりに用いられた二つの平行に走行するビー
ム部材28と29で構成されている。この二つのビーム部材
28と29はそれぞれ、二つの関節棒30と31によって平行四
辺形に相互連結されている。レスト部材13とパス部材21
それぞれの代わりに、硬化先端部32と33が設けられてビ
ーム部材28、29のそれぞれの端部に位置している。第１
図に関連してすでに述べたように、ビーム部材28と29は
１台の共通の滑り搬送台に連結され、またアングルステ
ップゼネレータ15の配置は第１図に示す具体例と全て対
応する。

また上記の具体例は、硬化された先端部32、33をボトム
ダイ２のすぐ隣りに配置することによって非常に幅の狭
い金属薄板片に用いることができるが、さらに２つのビ
ーム部材の端部部分が通って延びる対応の溝をボトムダ
イ２に設けることもできる。

先に説明し図に示した角度測定手段は、曲げ操作中の、
加工すべき加工物の曲げ角度を連続的に監視するのに極
めて好適である。またボトムダイ２の両側に隣接して２
つの角度測定手段を設け、これらの手段を互いに独立し
て操作させ、測定データを共通の計算手段によって処理
することもできる。

特に簡単な具体例によれば、駆動部材23を、支持部部材
19（第１図の具体例）とビーム部材28（第４図の具体
例）それぞれの従動運動を行なうばね（図示せず）と取
替えることもできることを最後に述べねばならない。そ
のばねの力は、上記部材19と28がそれぞれ緩かに金属薄
板片４の表面に対して押圧されて、金属薄板片４の脚部
の旋回運動に常に追従するように調節される。もちろん
空気シリンダと圧力ばね（図示せず）を組合わせること
もできる。

上記の角度測定手段は非常に単純な設計のものである
が、絶対確実に作動し、また最高の精密さの要件も満た
すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は部分的に且つ図式的に示した曲げ加工装置に連
結された曲げ角度測定組立て体の断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図は第１具体例のレス
ト部材とパス部材の詳細断面図、第４図は第２具体例の
レスト部材とパス部材を示す部分図である。 １……機械フレーム、２……ボトムダイ、 ３……ダイボトム、４……金属薄板、 ５……案内アーム、６……レール、 ７……滑り搬送台、10……駆動部材、 22……センサ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械フレーム（１）と、前記機械フレーム
   （１）上に取付けられたボトムダイ（２）と、前記ボト
   ムダイ（２）と協働し且つ機械フレーム（１）上に取付
   けられた曲げ棒（５′）であって、前記ボトムダイ
   （２）と該曲げ棒（５′）との間に挿入された金属薄板
   片（４）を曲げるべく前記ボトムダイ（２）に関して前
   後の運動を行なう曲げ棒（５′）と、さらに曲げ操作中
   に金属薄板片の曲げ角度を測定するように構成された角
   度測定装置（15）を内蔵した曲げ角度測定手段とを備え
   た金属薄板の曲げ加工装置であって、前記曲げ角度測定
   手段が、曲げられる金属薄板片（４）の表面の第１部分
   （A,B）に当接するように構成されたレスト部材（13,3
   3）と、曲げられる金属薄板片（４）の表面の第２部分
   （C,D）に当接するように構成されたパス部材（21,32）
   とから成る平行四辺形の測定棒リンク機構（12,18,19,2
   2,28,29,30,31）を含み、前記第２部分（C,D）が前記第
   １部分（A,B）から離れて位置しており、さらに前記レ
   スト部材（13,33）に連結されて、曲げられる金属薄板
   片（４）に関して傾斜した経路に沿って前記レスト部材
   （13,33）を移動させる第１駆動手段（9,10,11）と、前
   記パス部材（21,32）に連結されて、曲げられる金属薄
   板片（４）に向かって前記パス部材を移動及び旋回させ
   る第２駆動手段（23,24,25）と、前記パス部材（21,3
   2）を前記角度測定装置（15）に連結する連結手段（1
   8）とを備えて成ることを特徴とする金属薄板の曲げ加
   工装置。
2. 【請求項２】最初は水平状態にある金属薄板片（４）に
   関して斜めに走行する、長手方向に移動可能な保持部材
   （12）をさらに含み、前記レスト部材（13,33）が前記
   保持部材（12）の第１端部（Ｅ）に取付けられ、また前
   記角度測定装置（15）が前記保持部材（12）の前記第１
   端部（Ｅ）とは反対側の第２端部（Ｆ）に取付けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の金属薄板の曲げ加工
   装置。
3. 【請求項３】前記保持部材（12）に平行に走行する支持
   部材（19）を含み、前記パス部材（21）が前記支持部材
   上（19）に取付けられてあって、それによって前記パス
   部材（21）を前記レスト部材（13）の軸（14）に旋回可
   能に連結する第１関節手段（22）、及び前記第１関節手
   段（22）と平行に走行し且つ前記角度測定装置（15）の
   軸（16）を前記支持部材（19）に連結する第２関節手段
   （18）を備えることを特徴とする請求項２に記載の金属
   薄板の曲げ加工装置。
4. 【請求項４】前記保持部材（12）と、平行四辺形の棒リ
   ンク機構によって前記保持部材（12）に連結された前記
   支持部材（19）とがともに、固定案内アーム（５）に移
   動可能に取付けられた滑り搬送台（７）上に固定されて
   いることを特徴とする請求項３に記載の金属薄板の曲げ
   加工装置。
5. 【請求項５】前記第２駆動手段（23,24,25）が前記固定
   案内アーム（５）に固定され、前記滑り搬送台（７）が
   前記第２駆動手段（23,24,25）に操作的に連結されてい
   ることを特徴とする請求項４に記載の金属薄板の曲げ加
   工装置。
6. 【請求項６】前記第１駆動手段（9,10,11）が前記滑り
   搬送台（７）に固定され、前記パス部材（21）に対して
   反対側の前記支持部材（19）の端部が第１駆動手段（9,
   10,11）に旋回可能に連結されていることを特徴とする
   請求項４に記載の金属薄板の曲げ加工装置。
7. 【請求項７】前記レスト部材（13）と前記パス部材（2
   1）がローラ本体で構成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の金属薄板の曲げ加工装置。
8. 【請求項８】前記レスト部材と前記パス部材が、相互連
   結リンク手段（30,31）によって互いに連結された平行
   ビーム部材（28,29）の硬化された先端（32,33）で構成
   されていることを特徴とする請求項１に記載の金属薄板
   の曲げ加工装置。