JPH115121A - プレスブレーキのラム制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の駆動軸を有するプレスブレーキにおい
て、曲げ加工時における板材の撓み補正を容易かつ正確
に行い、この撓み補正を板材を加圧しながらでも行える
ようにする。 【解決手段】 予め入力される曲げ加工データにより曲
げ加工時の各駆動軸の遅送り開始位置，同期制御終了位
置および各軸下限位置をそれぞれ演算し、曲げ加工に際
して、遅送り開始位置までは高速度で全軸を同期して下
降させ、遅送り開始位置から同期制御終了位置までは低
速度で全軸を同期して下降させ、同期制御終了位置から
下限位置までは低速度で各軸を独立して下降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の駆動軸を有
するラムに支持される駆動金型と、この駆動金型に対向
配置されるようにテーブルに支持される固定金型との協
働によって板状のワークを折り曲げるプレスブレーキの
ラム制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プレスブレーキにおいては、ラ
ムと固定テーブルとが対向配置されるとともに、ラムの
下端部に上金型（パンチ）が、固定テーブルの上面に下
金型（ダイ）がそれぞれ配置され、これら上金型と下金
型との間に板状のワークを挿入してラムを油圧シリンダ
もしくはＡＣサーボモータ等によって作動させることに
より、これら上金型と下金型との間でワークを挟圧して
所要の曲げ角度に折り曲げるようにされている。

【０００３】ところで、この種のプレスブレーキにおい
ては、ラムおよび固定テーブルの撓みを補正するため
に、例えば特開平１−１６６８２２号公報に開示されて
いるように、通常、くさび装置などを設けて予めその補
正クラウニングを設定するようにされている。また、例
えば特開平２−２２４８２１号公報に開示されているよ
うに、駆動源を３軸以上設けるとともに、負荷による撓
みを検出して駆動テーブルを凸状に湾曲させて撓みを補
正するなど本体に補正装置を付加したものも知られてい
る。

【０００４】また、曲げ荷重から駆動テーブル（ラ
ム），固定テーブルおよびサイドフレームの撓みを演算
し、この撓みに応じた補正値により駆動テーブルの停止
位置を補正するようにした技術が特開平８−３０００４
７号公報において提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、くさび
装置などを用いる方法では、装置自体が複雑になるとと
もに、撓みの補正の調整が難しくなり、また板材を加工
しながら補正することができないという問題点がある。
また、駆動テーブルを湾曲させる方法では、駆動装置に
余分な推力が必要であって駆動源が大型になるという問
題点がある。

【０００６】なお、特開平８−３０００４７号公報に記
載のものでは、多軸の駆動軸を有する駆動テーブル（ラ
ム）の停止位置補正のための基本的手法を提案するもの
であって、板材の撓み補正をより効率的にかつ精度良く
行うための手段については開示されていない。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、複数の駆動軸を有するプレスブレーキにお
いて、曲げ加工時における板材の撓み補正を容易かつ正
確に行うことができるとともに、この撓み補正を板材を
加圧しながらでも行うことのできるプレスブレーキのラ
ム制御方法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】前述の
目的を達成するために、第１発明によるプレスブレーキ
のラム制御方法は、複数の駆動軸を有するラムに支持さ
れる駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるように
テーブルに支持される固定金型との協働によって板状の
ワークを折り曲げるプレスブレーキのラム制御方法であ
って、予め入力される曲げ加工データにより曲げ加工時
の各駆動軸の遅送り開始位置，同期制御終了位置および
各軸下限位置をそれぞれ演算し、曲げ加工に際して、遅
送り開始位置までは高速度で全軸を同期して下降させ、
遅送り開始位置から同期制御終了位置までは低速度で全
軸を同期して下降させ、同期制御終了位置から下限位置
までは低速度で各軸を独立して下降させることを特徴と
するものである。

【０００９】この第１発明においては、まず曲げ製品情
報，加工情報，金型情報等の曲げ加工データにより曲げ
加工時の各駆動軸の遅送り開始位置，同期制御終了位置
および各軸下限位置が演算される。そして、曲げ加工時
に、例えば上限位置から遅送り開始位置までは高速度で
全軸が同期して下降され、この遅送り開始位置に達した
後、同期制御終了位置までは低速度で全軸が同期して下
降され、この同期制御終了位置に達した後、下限位置ま
では低速度で各軸が独立して下降される。このように、
各軸の同期運転，独立運転を組み合わせることにより、
くさび装置など特別な装置を用いることなく、板材の撓
みを容易かつ正確に補正することが可能となり、また板
材を加圧しながらでも撓み補正を行うことが可能とな
る。本発明は、撓み補正処理が各軸の下限位置で行われ
るよう構成されているので、特に撓み補正を高速で行う
場合に適用して好適な方法である。

【００１０】また、第２発明によるプレスブレーキのラ
ム制御方法は、複数の駆動軸を有するラムに支持される
駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテー
ブルに支持される固定金型との協働によって板状のワー
クを折り曲げるプレスブレーキのラム制御方法であっ
て、予め入力される曲げ加工データにより曲げ加工時の
各駆動軸の遅送り開始位置，補正開始位置および各軸下
限位置をそれぞれ演算し、曲げ加工に際して、遅送り開
始位置までは高速度で全軸を同期して下降させ、遅送り
開始位置から補正開始位置までは低速度で各軸を独立し
て下降させ、補正開始位置から下限位置までは低速度で
全軸を同期して下降させることを特徴とするものであ
る。

【００１１】この第２発明においては、まず曲げ製品情
報，加工情報，金型情報等の曲げ加工データにより曲げ
加工時の各駆動軸の遅送り開始位置，補正開始位置およ
び各軸下限位置が演算される。そして、曲げ加工時に、
例えば上限位置から遅送り開始位置までは高速度で全軸
が同期して下降され、この遅送り開始位置に達した後、
補正開始位置までは低速度で各軸が独立して下降され、
この補正開始位置に達した後、下限位置までは低速度で
全軸が同期して下降される。こうして、第１発明と同
様、くさび装置など特別な装置を用いることなく、板材
の撓みを容易かつ正確に補正することが可能となり、ま
た板材を加圧しながらでも撓み補正を行うことが可能と
なる。本発明は、撓み補正処理が各軸の下限位置の手前
で行われるよう構成されているので、特に撓み補正を高
精度で行う場合に適用して好適な方法である。

【００１２】前記各発明において、上昇時の同期制御開
始位置も併せて演算し、曲げ加工の終了後においては、
同期制御開始位置までは低速度で各軸を独立して上昇さ
せ、同期制御開始位置からは高速度で全軸を同期して上
昇させるようにするのが好ましい。こうすることで、曲
げ加工の終了後にラムをスムーズに上限位置まで上昇さ
せることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるプレスブレー
キのラム制御方法の具体的な実施の形態につき、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プレスブレ
ーキの正面図、図２は同プレスブレーキの側面図、図３
は同プレスブレーキの制御システム構成図である。

【００１５】本実施例のプレスブレーキにおいては、固
定のテーブル１と、このテーブル１に対位して昇降駆動
されるラム２とが備えられ、テーブル１の上面にはダイ
保持装置３を介してＶ字状の型溝を有するダイ（下金
型）４が保持され、ラム２の下部にはダイ４に対向して
パンチ（上金型）５がパンチ保持装置６を介して取り付
けられている。

【００１６】前記テーブル１の両端部には一対のサイド
フレーム７，８が一体に設けられ、各サイドフレーム
７，８の上端部を連結するように支持フレーム９が設け
られている。そして、この支持フレーム９には複数個
（本実施例では４個）のラム駆動装置１０ａ〜１０ｄが
取り付けられており、これらラム駆動装置１０ａ〜１０
ｄの下端部にラム２が連結されている。こうして、ラム
駆動装置１０ａ〜１０ｄの作動によってラム２が昇降動
されることにより、パンチ５とダイ４との間に介挿され
るワークＷが折り曲げられるようになっている。

【００１７】各ラム駆動装置１０ａ〜１０ｄは、後方に
設けられるＡＣサーボモータ１１ａ〜１１ｄを駆動源と
してその駆動力をタイミングベルト１２を介してラム２
に連結されているボールスクリュー１３に伝え、このボ
ールスクリュー１３によってサーボモータ１１ａ〜１１
ｄの回転駆動力を上下方向の移動力に変換してワークＷ
に対する加圧力を発生するように構成されている。

【００１８】前記ラム２の上下位置は、各ラム駆動装置
１０ａ〜１０ｄの駆動軸位置に対応して設けられるリニ
アエンコーダ１４ａ〜１４ｄによって検出され、その検
出データがＮＣ装置（多軸ＮＣ装置）１５に入力される
ことにより、各軸位置に応じてサーボアンプ１６ａ〜１
６ｄを介して各サーボモータ１１ａ〜１１ｄがフィード
バック制御されようになっている。ここで、前記リニア
エンコーダ１４ａ〜１４ｄは、各サイドフレーム７，８
に沿うように設けられる２枚のサイドプレートと、左右
のサイドプレートを連結するビームとにより構成される
補正ブラケット１７に支持されている。このような構成
により、これらリニアエンコーダ１４ａ〜１４ｄは、サ
イドフレーム７，８の負荷変化による変形の影響を受け
ることがなく、ラム２の各軸毎の絶対位置を計測するこ
とが可能である。

【００１９】曲げデータ等の入出力用の入出力装置およ
び各種データを表示する表示器等を含む操作盤（ペンダ
ント操作盤）２４は支持フレームに旋回自在なアーム２
５を介して吊り下げられている。また、本体フレームの
側部には各種データを基に演算を行うＮＣ装置１５，サ
ーボアンプなどの制御機器を内蔵する制御盤２０が取り
付けられている。さらに、本体フレームの側部下方には
足踏み操作用のフートスイッチ２６が設けられている。

【００２０】ＮＣ装置１５においては、操作盤２４より
入力される曲げ加工データに基づき、ラム２の動作位置
（遅送り位置および下限位置）やラム２の移動速度およ
び加圧力（曲げに必要な圧力）が演算される。なお、こ
れらデータは作業者が操作盤２４より入力することも可
能である。

【００２１】作業者がフートスイッチ２６によりラム２
に動作指令が与えられると、ＮＣ装置１５ではサーボア
ンプ１６ａ〜１６ｄに対して速度指令とラム動作に必要
なトルクの最大値（トルク制限値）とが与えられる。前
記サーボアンプ１６ａ〜１６ｄでは、与えられた速度指
令とトルク制限値によりサーボモータ１１ａ〜１１ｄに
駆動指令が発せられる。また、このサーボモータ１１ａ
〜１１ｄに内蔵されるエンコーダ１８ａ〜１８ｄの出力
パルスはサーボアンプ１６ａ〜１６ｄにフィードバック
される。サーボアンプ１６ａ〜１６ｄは、このエンコー
ダ１８ａ〜１８ｄからの信号に基づいて速度を算出し、
ＮＣ装置１５から入力される速度信号に近づくようにサ
ーボモータ１１ａ〜１１ｄを制御する。

【００２２】一方、リニアエンコーダ１４ａ〜１４ｄか
らの位置フィードバック信号はＮＣ装置１５に入力さ
れ、ＮＣ装置１５はこの位置フィードバック信号に基づ
きラム２を目標位置に位置決めする。

【００２３】本実施例のプレスブレーキにおいては、ラ
ム２の下降によるワークＷの曲げ加工に際して、ＮＣ装
置１５内において撓み補正処置が実行される。次に、こ
の撓み補正処置の処理フローを、図４に示される動作説
明図を参照しつつ図５に示されるフローチャートによっ
て説明する。

【００２４】Ｓ１：操作盤から、曲げ製品情報，加工情
報，金型情報等の曲げ加工データを入力する。 Ｓ２：入力データに基づき、ラム２の遅送り開始位置
（遅速位置）を計算する。なお、この遅速位置は、ラム
２に取り付けられているパンチ５がワークＷに急激に衝
突すると、ワークＷに傷が付いたり、位置ずれが生じた
りすることを考慮して設定されている。 Ｓ３：撓み補正を加味した各ラム駆動装置１０ａ〜１０
ｄの駆動軸の下限位置を計算する。

【００２５】Ｓ４：曲げ加工時にワークＷに加わる加圧
力の最大値を設定するために、入力データに応じて必要
加圧力を計算する。 Ｓ５：ステップＳ３で計算された各軸の下限位置の中で
一番高い位置よりやや手前の位置をラム下降時の同期制
御終了位置，ラム上昇時の同期制御開始位置として計算
する。 Ｓ６：ラム２の下降を開始する。

【００２６】Ｓ７：同期制御終了位置まで、全軸を同期
して水平に下降を行う。この場合、図４に示されている
ように、上限位置から遅速位置までは高速度で下降し、
遅速位置から同期制御終了位置までは低速度で下降す
る。また、この低速域に入ると、必要加圧力以上の力が
発生しないようにする。 Ｓ８：同期制御終了位置に到達した後は、全軸の同期運
転を解除し各軸の下限位置まで独立して下降する。

【００２７】Ｓ９：加工が終了すると、上昇時の同期制
御開始位置まで各軸が独立して上昇する。なお、加工終
了時に各軸の偏差（両端にある軸の位置を基準にしてそ
の２軸の位置を結ぶ線と各軸の現在位置との差）が基準
値以上になった場合には、トルク制限を行いながら上昇
する。 Ｓ１０〜Ｓ１１：同期制御開始位置まで各軸が上昇した
後は、全軸同期して高速で上限位置まで上昇し、上限位
置で停止する。

【００２８】以上のように、本実施例によれば、従来用
いられているくさび装置など特別な装置を用いることな
く、板材の撓みを容易かつ正確に補正することができ
る。また板材を加圧しながらでも撓み補正を行うことが
できる。本実施例の場合、撓み補正処理を各軸の下限位
置で行うようされているので、特に撓み補正を高速度で
行う場合に適用して好適である。

【００２９】前記実施例では、撓み補正処理を各軸の下
限位置で行うものについて説明したが、この撓み補正処
理は各軸の下限位置の手前で行う実施例も可能である。
図６および図７に示されるのは、このように下限位置の
手前で行う場合の例であって、図６はその動作説明図、
図７は処理フローを示すフローチャートである。以下、
このフローチャートにしたがって説明する。

【００３０】Ｔ１：操作盤から、曲げ製品情報，加工情
報，金型情報等の曲げ加工データを入力する。 Ｔ２：入力データに基づき、ラム２の遅送り開始位置
（遅速位置）を計算する。なお、この遅速位置は、ラム
２に取り付けられているパンチ５がワークＷに急激に衝
突すると、ワークＷに傷が付いたり、位置ずれが生じた
りすることを考慮して設定されている。 Ｔ３：撓み補正を加味した各ラム駆動装置１０ａ〜１０
ｄの駆動軸の下限位置を計算する。

【００３１】Ｔ４：曲げ加工時にワークＷに加わる加圧
力の最大値を設定するために、入力データに応じて必要
加圧力を計算する。 Ｔ５：ステップＴ３で計算された各軸の下限位置の中で
一番高い位置よりやや手前の位置をラム上昇時の同期制
御開始位置として計算する。また、各軸の下限位置から
それぞれ同じ長さだけ手前の位置を各軸の補正開始位置
として計算する。 Ｔ６：ラム２の下降を開始する。

【００３２】Ｔ７：上限位置から遅速位置までは高速度
で全軸を同期して水平に下降を行う。 Ｔ８：遅速位置に到達した後は、全軸の同期運転を解除
し各軸の補正開始位置まで低速度で独立して下降する。
この低速域に入ると、必要加圧力以上の力が発生しない
ようにする。また、位置ループゲインなどのサーボパラ
メータを予め設定された加工のための値に変更する。 Ｔ９：各軸が補正開始位置に到達したら、予め設定され
た時間その位置で停止した後、全軸を同期して各軸の下
限位置まで下降する。その際、下降速度および位置ルー
プゲインなどのサーボパラメータなどを予め設定された
加工のための値に変更し移動する。

【００３３】Ｔ１０：加工が終了すると、同期制御開始
位置まで各軸が独立して上昇する。なお、加工終了時に
各軸の偏差が基準値以上になった場合には、トルク制限
を行いながら上昇する。また、加工のために変更した速
度，サーボパラメータを解除する。 Ｔ１１〜Ｔ１２：同期制御開始位置まで各軸が上昇した
後は、全軸同期して高速で上限位置まで上昇し、上限位
置で停止する。

【００３４】本実施例の場合、撓み補正処理が各軸の下
限位置の手前で行われるようにされているので、特に撓
み補正を高精度で行う場合に適用して好適である。

【００３５】前記各実施例において、曲げ加工中の各軸
の現在位置を常時監視して、前述の各軸の偏差が基準値
を越えると移動を停止させ、同時にエラー表示させるよ
うにするのが好ましい。また、このように各軸の現在位
置の監視のみならず、演算により求められた各軸の目標
位置に対しても同様の処理を行って、移動停止とエラー
表示を行うようにするのが好ましい。ここで、例えば４
軸の駆動軸を有するラムの場合、移動停止，エラー表示
は次のようにして行われる（図８参照）。 ａ）軸１と軸４の現在位置の差を傾きとして計算する。 ｂ）傾きの直線に対する軸２の現在位置の差を変位１と
して計算する。 ｃ）傾きの直線に対する軸３の現在位置の差を変位２と
して計算する。 ｄ）傾き、変位１、変位２および変位１と変位２との差
が予め設定されている基準値を越える場合、移動を停止
しエラー表示を行う。

【００３６】本実施例においては、ラムの駆動源として
ＡＣサーボモータとボールスクリューとを用いる高速の
動作速度を有するプレスブレーキに適用したものを説明
したが、本発明は、ラム駆動源として油圧ユニットとシ
リンダを用いるタイプのものに対しても適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係るプレスブレー
キの正面図である。

【図２】図２は、本実施例のプレスブレーキの側面図で
ある。

【図３】図３は、本実施例のプレスブレーキの制御シス
テム構成を示すブロック図である。

【図４】図４は、本実施例の撓み補正処置の動作説明図
である。

【図５】図５は、本実施例の撓み補正処置の処理フロー
を示すフローチャートである。

【図６】図６は、他の実施例に係る撓み補正処置の動作
説明図である。

【図７】図７は、他の実施例に係る撓み補正処置の処理
フローを示すフローチャートである。

【図８】図８は、位置監視処理の一例を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ テーブル ２ ラム ４ ダイ（下金型） ５ パンチ（上金型） ７，８ サイドフレーム ９ 支持フレーム １０ａ〜１０ｄ ラム駆動装置 １１ａ〜１１ｄ ＡＣサーボモータ １２ タイミングベルト １３ ボールスクリュー １４ａ〜１４ｄ リニアエンコーダ １５ ＮＣ装置 １６ａ〜１６ｄ サーボアンプ １７ 補正ブラケット １８ａ〜１８ｄ エンコーダ ２０ 制御盤 ２４ 操作盤 ２５ アーム ２６ フートスイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の駆動軸を有するラムに支持される
   駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテー
   ブルに支持される固定金型との協働によって板状のワー
   クを折り曲げるプレスブレーキのラム制御方法であっ
   て、 予め入力される曲げ加工データにより曲げ加工時の各駆
   動軸の遅送り開始位置，同期制御終了位置および各軸下
   限位置をそれぞれ演算し、曲げ加工に際して、遅送り開
   始位置までは高速度で全軸を同期して下降させ、遅送り
   開始位置から同期制御終了位置までは低速度で全軸を同
   期して下降させ、同期制御終了位置から下限位置までは
   低速度で各軸を独立して下降させることを特徴とするプ
   レスブレーキのラム制御方法。
2. 【請求項２】 複数の駆動軸を有するラムに支持される
   駆動金型と、この駆動金型に対向配置されるようにテー
   ブルに支持される固定金型との協働によって板状のワー
   クを折り曲げるプレスブレーキのラム制御方法であっ
   て、 予め入力される曲げ加工データにより曲げ加工時の各駆
   動軸の遅送り開始位置，補正開始位置および各軸下限位
   置をそれぞれ演算し、曲げ加工に際して、遅送り開始位
   置までは高速度で全軸を同期して下降させ、遅送り開始
   位置から補正開始位置までは低速度で各軸を独立して下
   降させ、補正開始位置から下限位置までは低速度で全軸
   を同期して下降させることを特徴とするプレスブレーキ
   のラム制御方法。
3. 【請求項３】 上昇時の同期制御開始位置も併せて演算
   し、曲げ加工の終了後においては、同期制御開始位置ま
   では低速度で各軸を独立して上昇させ、同期制御開始位
   置からは高速度で全軸を同期して上昇させる請求項１ま
   たは２に記載のプレスブレーキのラム制御方法。