JPH1058046A - 曲げ加工方法および曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲げ加工時におけるワークの伸び量がばらつ
くことによるそのワークの曲げ半径の変化と、これに伴
う曲げ加工品の寸法精度の変化を抑制し、極めて寸法精
度の高い曲げ加工が実現できるようにする。 【構成】 ワークの所定の曲げ加工条件に対して、駆動
金型の任意の追い込み位置でのワークの推定曲げ角度
と、この推定曲げ角度と角度検出ユニット９により検出
される実曲げ角度との差分とに対応する曲げ位置の補正
値を記憶手段１４に記憶させておき、駆動金型の所定の
追い込み位置にて角度検出ユニット９により検出される
実曲げ角度に基づき、前記記憶手段１４に記憶されてい
るデータを参照することにより演算手段１３によりバッ
クストップ装置３により設定される曲げ位置の補正値を
演算する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動金型と固定金
型とにより板状のワークを挟圧して曲げ加工を行う曲げ
加工方法および曲げ加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレスブレーキなど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、ワークのどの
位置に金型を当接させるかを設定することが必要とな
る。このため、この種の曲げ加工機においては、金型の
当接位置を設定するための曲げ位置設定装置（「バック
ストップ」もしくは「バックゲージ」等と称される。）
が機械本体の奥行き方向に移動可能に設けられており、
曲げ加工に際しては、この曲げ位置設定装置を所定位置
に固定して加工すべきワークの端部をその曲げ位置設定
装置に突き当てた状態で駆動金型の移動操作がなされ
る。

【０００３】また、このような曲げ位置設定装置として
は、上下方向もしくは左右方向に移動可能に構成された
もの、ＮＣ装置によって自動的にその曲げ位置設定装置
の位置を制御するようにしたもの（特開平２−５９１２
０号公報）などが知られている。ここで、この特開平２
−５９１２０号公報においては、前段で折り曲げられた
面までの距離を測定してその距離信号に基づいて折り曲
げ角度を算出し、この角度に基づいてバックゲージの位
置を制御するようにしたプレスブレーキ装置が提案され
ている。

【０００４】ところで、板状のワークの曲げ加工を行う
と、曲げ加工後の製品は所要の曲げ半径を有しているた
めに、図８に示されているように、曲げ加工後のワーク
の幅方向の長さＡ＋Ｂは一般に「伸び量」を含むことと
なって初期の板幅Ｌよりも大きくなる、すなわち次式が
成立することとなる。 Ａ＋Ｂ≧Ｌ 所望の寸法の製品を得るには前述の曲げ位置設定装置の
位置を適正に設定することが必要とされるが、前記伸び
量は、ワークの材質によって大きく変化するために、そ
の正確な値を求めることは極めて困難である。したがっ
て、従来は、試し曲げを行うことによりオペレータの勘
に頼って曲げ位置設定装置の補正を行っているのが実情
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにオペレータの勘に頼る方法では、満足できる寸法精
度を有する曲げ加工を行うことはできない。また、ＮＣ
装置に、材質もしくは曲げ条件毎の伸び量をデータとし
て保有してその保有データに基づいて曲げ位置設定装置
の移動量を制御することも考えられるが、この伸び量
は、同じ材質でもロット間で微妙に変化するために、こ
のような制御によってもどうしても寸法精度にばらつき
が生じてしまう。

【０００６】また、先行技術として挙げた前記公報に記
載のものは、前段の折り曲げ角度のばらつきに応じて後
段の曲げ線位置を補正することを主眼とするものであっ
て、前述のような問題点を解消するための手段とはなり
得ない。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、曲げ加工時におけるワークの伸び量がばら
つくことによるそのワークの曲げ半径の変化と、これに
伴う曲げ加工品の寸法精度の変化を抑制することがで
き、極めて寸法精度の高い曲げ加工を実現することので
きる曲げ加工方法および曲げ加工装置を提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
は、曲げ加工されたワークの曲げ半径が異なると、同じ
下死点におけるワークの曲げ角度に変化が生じることか
ら、この曲げ角度を検出することで曲げ半径を得ること
が可能になるという知見に基づいてなされたものであ
る。要するに、本発明における曲げ加工方法は、駆動金
型と固定金型とにより板状のワークを挟圧して曲げ加工
を行う曲げ加工方法において、ワークの曲げ加工中に検
出される曲げ角度データと、前記駆動金型の任意の追い
込み位置でのワークの推定曲げ角度と実曲げ角度との差
分と、より得られる曲げ位置の補正値データに基づいて
ワークの曲げ位置を補正することを特徴とするものであ
る。

【０００９】次に、前記曲げ加工方法を具体的に実現す
るための本発明による曲げ加工装置は、駆動金型と固定
金型とにより板状のワークを挟圧して曲げ加工を行う曲
げ加工装置において、（ａ）ワークの端部を当接させる
ことによりそのワークの曲げ位置を設定する曲げ位置設
定手段、（ｂ）ワークの曲げ加工中の曲げ角度を検出す
る角度検出手段、（ｃ）ワークの所定の曲げ加工条件に
対して、前記駆動金型の任意の追い込み位置でのワーク
の推定曲げ角度と、この推定曲げ角度と前記角度検出手
段により検出される実曲げ角度との差分とに対応する曲
げ位置の補正値を記憶する記憶手段および（ｄ）前記駆
動金型の所定の追い込み位置にて前記角度検出手段によ
り検出される実曲げ角度に基づき、前記記憶手段に記憶
されているデータを参照することにより前記曲げ位置設
定手段により設定される曲げ位置の補正値を演算する演
算手段を備えることを特徴とするものである。

【００１０】本発明においては、予め記憶手段に、ワー
クの所定の曲げ加工条件に対して、駆動金型の任意の追
い込み位置でのワークの推定曲げ角度と、この推定曲げ
角度と角度検出手段により検出される実曲げ角度との差
分とに対応する曲げ位置の補正値が記憶されており、駆
動金型の所定の追い込み位置で前記角度検出手段により
ワークの実曲げ角度が検出され、この検出される実曲げ
角度に基づき前記記憶手段に記憶されているデータを参
照することにより曲げ位置設定手段により設定される曲
げ位置の補正値が演算される。本発明では、同じ追い込
み位置でのワークの曲げ角度がワークの曲げ半径と高い
相関関係にあるという事実に基づいて前述のように曲げ
位置の補正値が演算されるので、材質のばらつきもしく
は同じ材質でもロット間のばらつきに依ることなく、寸
法精度の高い曲げ加工を実現することが可能となる。

【００１１】本発明においては、さらに、前記演算手段
により演算される補正値に基づき前記曲げ位置設定手段
を移動させる制御手段を備えるものとすることができ
る。このような制御手段を備えるものでは、この演算手
段により演算される補正値に基づいて自動的に曲げ位置
設定手段が適正位置まで移動されるので、オペレータの
手動操作に依らずに曲げ位置設定手段の自動制御が可能
である。

【００１２】本発明においては、さらに、前記記憶手段
に曲げ条件毎のワークの伸び量に係るデータが記憶さ
れ、前記演算手段は、ワークの最初の曲げに際してその
記憶手段に記憶されているデータに基づき前記曲げ位置
設定手段により設定される曲げ位置を演算するものとす
るのが好ましい。このようにすれば、ワークの最初の曲
げにおいても、記憶されているデータに基づいて曲げ位
置を演算することができ、またその演算された曲げ位置
のデータに基づいて曲げ位置設定手段を移動させること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明による曲げ加工方法
および曲げ加工装置の具体的な実施の形態について、図
面を参照しつつ説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例に係る曲げ加工
装置におけるバックストップ装置の平面図であり、図２
は同バックストップ装置の側面図である。また、図３
は、本実施例の曲げ加工装置の要部概略構成図である。

【００１５】本実施例の曲げ加工装置（プレスブレー
キ）においては、横方向（図１で上下方向）に延設され
る固定テーブル１上にダイベース２が固着され、このダ
イベース２上に下型Ｄ₁ が固定され、この下型Ｄ₁ に対
向してその下型Ｄ₁ に対し近接離隔するように昇降駆動
される上型Ｄ₂ が配設されている。そして、固定テーブ
ル１の後方には、曲げ加工すべきワークＷの端部を当接
させて位置決めするためのバックストップ装置（曲げ位
置設定装置）３が設けられている。

【００１６】このバックストップ装置３は、基台４と、
この基台４に対して上昇端（図２のＰ位置）と下降端
（図２のＱ位置）との間で昇降自在に設けられるワーク
突き当て部５とを備えるものとされ、この基台４が、後
端部に配されるサーボモータ６によりボールスクリュウ
７が回転されることによって左右のリニアガイド８，８
に沿って前進端（図２のＱ位置）と後退端（図２のＲ位
置）との間で前後進可能とされている。

【００１７】また、前記固定テーブル１の前部には、ワ
ークＷの曲げ工程中にそのワークＷの曲げ角度を検出す
る角度検出ユニット９が設けられている。この角度検出
ユニット９は、ワークＷの折り曲げ外面にスリット光を
投光する光源１０と、この光源１０によりワークＷの外
面に形成された線状投光像を撮像するＣＣＤカメラ１１
とを含み、このＣＣＤカメラ１１により取り込まれた画
像を画像処理することによってワークＷの曲げ角度を検
出するものである。なお、この角度検出ユニット９は固
定テーブル１の前部だけでなく後部にも設けることがで
き、こうすることによって角度検出精度の向上を図るこ
とができる。

【００１８】図４に示されているように、バックストッ
プ装置３を前後進させるためのサーボモータ６は、ＮＣ
装置１２からの出力信号によって制御される。このＮＣ
装置１２は、ワークＷの曲げ条件（材質，板厚，曲げ形
状，金型形状，機械情報等）に応じてバックストップ装
置３の前後進位置を演算する演算手段１３を有するとと
もに、前記曲げ条件並びにそれら曲げ条件毎のワークＷ
の伸び量に係るデータおよびその伸び量の補正データ，
言い換えればバックストップ装置３の位置補正データを
記憶する記憶手段１４を有している。ここで、この位置
補正データは、図５に示されているように、所定の角度
検出位置において角度検出ユニット９にて検出されるワ
ークＷの曲げ角度と、この角度検出位置でのワークＷの
推定曲げ角度と実曲げ角度との差分とに対応したテーブ
ル値の形で記憶手段１４に記憶されている。この推定曲
げ角度と実曲げ角度との差分は演算手段１３において演
算される。

【００１９】ところで、板状のワークＷを曲げ加工する
際に生じるそのワークＷの「伸び量」のばらつきは、曲
げ半径のばらつきに対応するものである。すなわち、曲
げ半径が小さければ伸び量が小さくなって図８のＡ＋Ｂ
はＬに近い値となり、逆に曲げ半径が大きければ伸び量
が大きくなってＡ＋ＢはＬに対して大きな値となる。一
方、図６に示されているように、ワークＷの曲げ半径が
異なると、同じ下死点におけるワークＷの曲げ角度に変
化が生じる。すなわち、ある下死点において、曲げ角度
が小さくなる材料の方が曲げ半径は大きく、伸び量は大
きくなる。このことから、所定位置においてワークＷの
曲げ角度を検出することで曲げ半径を得ることが可能と
なり、この結果に基づいてバックストップ装置３の位置
を制御することで、材料のばらつきに依らずに高い寸法
精度の曲げを実現することが可能となる。

【００２０】次に、前述のような知見に基づくバックス
トップ装置３の制御フローを図７に示されるフローチャ
ートにしたがって順次説明する。

【００２１】Ｓ１：予め入力されて記憶手段１４に記憶
されているワークＷの曲げ条件（材質，板厚，曲げ形
状，金型形状，機械情報等）を読み込む。 Ｓ２〜Ｓ３：補正の有無を判断して補正指示がなされて
いるときには、角度検出位置を演算，設定する。この角
度検出位置は、ワークＷの曲げ条件に応じて目標曲げ角
度およびスプリングバック角度等を加味して曲げ過ぎと
ならない位置に設定される。

【００２２】Ｓ４〜Ｓ６：初回の曲げ加工である場合に
は、デフォルト（ＮＣ装置が有している初期値）のバッ
クストップ位置を演算し、一方初回の曲げ加工でない場
合には、前回演算されたバックストップ位置を呼び出
す。

【００２３】Ｓ７〜Ｓ１３：前のステップで演算された
バックストップ位置もしくは呼び出されたバックストッ
プ位置にバックストップ装置３を位置決めするようにサ
ーボモータ６を制御する。この後、オペレータに加工準
備完了通知、具体的には次回の加工準備が整ったことの
ブザーもしくは画面表示などによる通知がなされ、オペ
レータの操作によって上型が駆動されて曲げ加工が開始
され、次いで角度検出位置まで駆動金型（上型Ｄ₁ ）が
駆動される。そして、この角度検出位置に到達した時点
で角度検出ユニット９によりワークＷの曲げ角度（実曲
げ角度）が検出され、この検出結果が記憶手段１４に記
憶される。この後、予め設定される最終下死点位置まで
上型Ｄ₁ が駆動されて１回目の曲げ加工が終了する。

【００２４】Ｓ１４〜Ｓ１６：１回目の曲げ加工が終了
すると、演算手段１３は、記憶手段１４に記憶されたワ
ークＷの実曲げ角度と、やはり記憶手段１４に記憶され
ているその角度検出位置での推定曲げ角度とを比較し、
これら実曲げ角度と推定曲げ角度との差分を演算し、こ
の差分に基づいてバックストップ装置３の位置補正デー
タ（図５）を参照してそのバックストップ装置３の位置
補正量を演算し、生産終了でないときにはステップＳ２
へ戻って前述の各処理を繰り返す。また、生産終了であ
ればフローを終了する。

【００２５】なお、演算手段１３により位置補正量が演
算されると、この演算手段１３からの出力信号によりサ
ーボモータ６が制御されてバックストップ装置３の位置
が制御される（ステップＳ６，Ｓ７）。

【００２６】このフローで示される処理は、毎回の曲げ
工程毎に行われても良いが、材料ロットが変更される時
等といった任意の工程でオペレータが補正操作を指示す
ることもできる。

【００２７】本実施例においては、バックストップ装置
３の位置補正量が演算された後に、この演算値に基づい
てサーボモータ６を制御するものとしたが、演算された
位置補正量をパネル等に表示するようにし、この表示内
容を見てオペレータが手動操作によりバックストップ装
置３を移動させるようにしても良い。

【００２８】本実施例においては、曲げ角度を検出する
角度検出手段として、スリット光を投光する光源と、線
状投光像を撮像するＣＣＤカメラとよりなる角度検出装
置を用いるものを説明したが、この角度検出手段として
は、他に、静電容量式のもの、光電式のもの、接触式の
ものなどいろいろなタイプのものを採用することができ
る。

【００２９】本実施例では、下型（ダイ）を固定式のも
のとして上型（パンチ）を駆動させる所謂オーバードラ
イブタイプのプレスブレーキに適用したものを説明した
が、本発明は、上型を固定式にして下型を駆動させる所
謂アンダードライブタイプのプレスブレーキに対して適
用できるのは言うまでもない。

【００３０】本実施例では、バックストップ装置３の位
置補正量を求め、この補正量に基づきサーボモータ６を
制御するものとしたが、補正量を指数化したもの、もし
くはバックストップ装置の絶対位置を演算値としてサー
ボモータを制御するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係る曲げ加工装置
におけるバックストップ装置の平面図である。

【図２】図２は、本実施例のバックストップ装置の側面
図である。

【図３】図３は、本実施例の曲げ加工装置の要部概略構
成図である。

【図４】図４は、サーボモータの制御システムを示すブ
ロック図である。

【図５】図５は、バックストップ装置の位置補正データ
の一例を示す図である。

【図６】図６は、同一下死点における曲げ半径と曲げ角
度との関係を説明する図である。

【図７】図７は、バックストップ装置の制御フローを示
すフローチャートである。

【図８】図８は、曲げ半径と脚長との関係を説明する図
である。

【符号の説明】

３ バックストップ装置（曲げ位置設定装置） ５ ワーク突き当て部 ６ サーボモータ ７ ボールスクリュウ ８ リニアガイド ９ 角度検出ユニット １０ 光源 １１ ＣＣＤカメラ １２ ＮＣ装置 １３ 演算手段 １４ 記憶手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動金型と固定金型とにより板状のワー
   クを挟圧して曲げ加工を行う曲げ加工方法において、 ワークの曲げ加工中に検出される曲げ角度データと、前
   記駆動金型の任意の追い込み位置でのワークの推定曲げ
   角度と実曲げ角度との差分と、より得られる曲げ位置の
   補正値データに基づいてワークの曲げ位置を補正するこ
   とを特徴とする曲げ加工方法。
2. 【請求項２】 駆動金型と固定金型とにより板状のワー
   クを挟圧して曲げ加工を行う曲げ加工装置において、
   （ａ）ワークの端部を当接させることによりそのワーク
   の曲げ位置を設定する曲げ位置設定手段、（ｂ）ワーク
   の曲げ加工中の曲げ角度を検出する角度検出手段、
   （ｃ）ワークの所定の曲げ加工条件に対して、前記駆動
   金型の任意の追い込み位置でのワークの推定曲げ角度
   と、この推定曲げ角度と前記角度検出手段により検出さ
   れる実曲げ角度との差分とに対応する曲げ位置の補正値
   を記憶する記憶手段および（ｄ）前記駆動金型の所定の
   追い込み位置にて前記角度検出手段により検出される実
   曲げ角度に基づき、前記記憶手段に記憶されているデー
   タを参照することにより前記曲げ位置設定手段により設
   定される曲げ位置の補正値を演算する演算手段を備える
   ことを特徴とする曲げ加工装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記演算手段により演算される
   補正値に基づき前記曲げ位置設定手段を移動させる制御
   手段を備える請求項２に記載の曲げ加工装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記記憶手段には曲げ条件毎の
   ワークの伸び量に係るデータが記憶され、前記演算手段
   は、ワークの最初の曲げに際してその記憶手段に記憶さ
   れているデータに基づき前記曲げ位置設定手段により設
   定される曲げ位置を演算するものである請求項２または
   ３に記載の曲げ加工装置。