JPS5850128A - フレ−ムベンダの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発−は７レームの曲げ加工を自動化し得−フレームベ
ンダの制御方法に関する。

従来、フレームをその長手方向に曲げる加工を行なう鳩
舎にはフレームペンダを用−・、所定距離離れた２点を
クランプし、その中間部に―げ力を与えて−げ加工を行
なってＸ、）る。

この鳩舎の−げ角度は被加工物である７レームに曲げ加
工後の加工状態と逆向ぎの曲線をあらかじめケガキ入れ
、この曲線が直線となるよう作業者が７レームベンダを
目視操作することで制御する完全な手動操作であった。

このためケガキＫｌ！する時間も長く煩雑で作業能率も
低く、加工むら等加工精度も低いという欠点があった。

本発明はかかる従来の欠点を解消し、７レームの曲げ加
工を自動化し得る７し一へベンダの制御方法の提供を目
的とする。かかる目的を達成する本発明の構成は、被加
工物をその長手方向に一定ピッチで送るとともに各送り
停止位置で前記被加工物を所定距離離れた２点で支持す
番一方、あらかじめ定められた目標−げ角度に対する前
記被加工物の長手方向直角の変位を演算し、自該変位に
、応じ【前記被加工物の支持点の中間１１１１１に−げ
加工を行なうよ５Ｋしたことを特徴とする。

以下１１本発明方法の一実施例を図画を参照して詳１１
１に説明する。

第１図および第２Ｅは本発明の７レームベシダの制御方
法を適用する７レー五ベンダの曲げ加工部の平面図およ
び正面図である。

フレームベンダには被加工物である７レーム１（図示例
では不等辺山形鋼を示した）をその長手方向（ＩＩ中、
１−ｂ方向）Ｋ送るため前後に送り謬−ツ鵞、３が設け
られ上下方向（図中、ｇ−ｈ方向）Ｋｌｌ動可能とされ
、上位置ｇで送り冒−ツ鵞、３を回転駆動することでフ
レーム１を送ることができる。こうして送られる７レー
ム１をり９ｙプするため、所定距離離れた前後２個所お
よびその中央にそれぞれ７レーム１を上下に挾んでクラ
ンプする流体圧シリンダを具えたクランプ機構４，５．
６が殻けられ、曲げ加工中のフレーム１をクランプする
。また、前後のクランプ機構４，６には、曲げ加工時の
支点η、島となる支点用プ冒ツク４１．６ｍが取付けで
ある。一方、中央のクランプ機構器は。

フレーム１の幅方向（長手方向直角：ｃ−ｄ方向）に移
動可能とされ、さらに、７レーム１の幅方向Ｋｌｌ動自
在とされた中央シリンダ７とともに７レームＩＫ曲げ加
工、円曲げあるいは外―げを行なうための曲げ力と変位
とを与えることができる。

また、加工前のクランプ状態での７レーム１の輻方−変
位および曲げ加工中の曲がり具合、さもＫは曲げ加工完
了後の状態を検出するため、前後のクランプ機構４．６
と中央のクランプ機構５のそれぞれの支点８．為あるい
は作用点ａの中間点Ｒ、Ｐ４にそれぞれ測長Ｉｔ’　８
　＊　＊が設け【あり、変位を電気的に出力する。また
、中央シリンダ７の後端にも曲げ加工時に加える変位を
測定するための測長１１１１Ｇがｗｋけてあり、これら
３個の測長器８，１１．１０で７レーム１の−が９状態
等の３点の１準位置に対する幅方向の変位を測定でする
。さらに、７レームｌの長手方向の送り量を検出するた
め、図示しない機械の肯定部分ＫＶンＩされて送り量検
出器１１がＷ＆ケられフレーム１の−げ中心線（―げ加
工ｌｌＫも長さの変化のないＩＩ）〜上ＫＥ１ってフレ
ーム１の移動量を検出するが、７レームの形状に応じ【
當に―げ中心線上に位置するようスライド可能としであ
る。

かような構造のフＶ−ムペンダによるーげ加工では、あ
る状態、例えば直線状態やわずかに−げられた状態から
目標曲げ角度−！まで曲げ加工を行なう場合の曲げ量６
１、すなわち中央シリンダ７の押出量０１をあらかじめ
知る必要がある、。

そこで、第３図に示すように、曲げ加工の毫デルで目標
−げ角度−！と−げ゛量ｃＰとの関係を求める。この峰
デルは、未加工の直線状の７レームの中間部１１１Ｋ角
度へなるーげ加工を施こしたのち、この７レーム゛を送
９Ｈ点を角度−！（目標―げ角度）だけ曲げようとする
場合を示す同図に示す−げ加工モデルでは、加工の前提
条件として■左右クランプ点ム、ｌｌは拘束力のないビ
ｙ支゛持であり、■中央シリンダ点Ｃは拘束支持とする
。

この前提条件［Ｆ］、■により下記のことがわかる。

＠　０点で押すことにより区間Ａ−Ｂの部材長は伸びる
が、この伸びはム点の左又は１点の右から支給され、部
材自身の伸縮はない。

＠　０点の左と右とは金（独立であり、０点の右から左
への動きや逆の左から右への動きは無い。

以上の関係から点Ｈを曲げる時には、下記の関係式が成
文する。

一！　Ｍれ＋ｆｉｘ　　　−、、、−（＠−１冨へ＋０
４＋　４−　”（り ここで、へ冨乙ＡＬＣ へ＋＃４冨ムＦＨＰ■−１−ｚｔｈ■乙Ｆ’ＬＩ’つま
り、１点の角度４はＨ点の曲げによって４変化せず、従
って、ΔＡＦＨ■ΔＲＦＬとなる。

こｈとともＫＨ→Ｌへの曲げによりｓ材長ＡｐＨはＡＪ
ＬＫ変化し、この伸びはム点の左から４支艙される。

ムＦ　Ｈ＋　ｒｌ）　’　＝ムＪＬ したがって、この長さの伸びにより生ずる角度がへとな
る。そこで、作図では、まず。

ΔＡＦＨｍΔにＦ’Ｌを作り、に？の延長上にムＬ蹴Ｐ
’Ｌなる点Ｐ′を求め、この三角形ΔＰ’Ｆ’ＬをＪ中
心として回転したΔ人ＪＬ（■ΔＰ’Ｐ’Ｌ）がＨをＬ
まで曲げた時の形状となる、ここで、−８は一般に押し
量（Ｌ−Ｈ）が小さい範囲では無視できることから、 ’Ｌ　’；；　’４＋へ　−−−−ＣＨＩ）この（４式
は、第３図に示すよ５ＫＡＦがＢ〜Ｃの範囲外にある場
合には、点ＨからＡＣと平行に補助線を引き、その線上
ＫＡ”点を取ると、ＬＸｈム！　ｅｍ ＾　冨　を暑ｍ　　　（ｂ６　−Ｃ＠　　）ｘ　　漬ａ
”＊　５４冒へ＋へ’　−〇ｔ　＋ｔａＪ虱にゴａが成
文する。

一方、点ＦがＢ−Ｃの範囲内にある場合には、第４１１
に抽出して示すよ５に、Ａｒ上ＫＯ点をとると、 −１−＝乙　ｐ　Ｈｘｗ４Ｈｘ で近似されもこととなるため、一般的には−６は←）式
で表わされることになる。。

したがって、 ＃昧ついては、前記前提条件■、■から−Ｌと全く同様
にして算出することができる。　　　　□＃凰ｚト夜ｌ
ｊ　　−（７）　。

結果的に要求する曲げ角度むけ となぁ。

、＋＋　ｇ、吟−＃ｔ）ｘ　Ｉ　＋ｂｅ　＋　４−侮−
−）−５−４１４＋４　（ｇ→ｔ）−ｔ−ｂｏ　＋ｄｏ
　ｊｌ　Ｃｏ　−（１０）なる関係式が得られる。　・ ここで、４は７レームペンダによって決まる固有の値で
あり、ｂ）、ｃ・、ｄ４は曲げ加工前の７レーム１の状
態の基準線からの幅方向の変位であり、測長器８，９．
１０をそれぞれ７レ一ムＩＫｍ触させ、接触前と接触後
とのす、、ｃ・、ｄ・の変化率の変化から、測定するこ
とができる値である。

したがって、目標曲げ角度−テを与えれば必要な曲げｆ
−を演算でき、逆に曲げ量り會与えれば曲げ角度−！を
演算できることとなる。

そこで、実際の曲げ加工にあたっては、第Ｓ１１に示す
ような製作図中に示される一定長さ毎の変位を入力デー
タとして用いる。

また、７レー五ペン〆の制御を行な５制御系は、ｇａｓ
にそのブロックを示すよ５′に１フレームの初期状態を
測定する測長器８，９，１０からの４１４＃が測長器入
力部富Ｏに入力され、測定値処Ｓ＊Ｘ＊を経て−げ量計
算部２２に入力される。また、°製作図から読み取られ
た曲げデータが−げデータ入力部２４に入力され、曲げ
デーｐｉｅ、１１５ｇ５ｔｔｌｌ＋）ｒ量計算１１ｔｚ
ｖｃ入力される。さらに、フレームの絶対位置、すなわ
ち７レームの送り量が送り量検出器１１で検出されて送
り量入力部冨ｉＫ入力され曲げデータ処＠１１１Ａ２３
に送られるとともに送り、制御部２６にも入力される。

そして、曲げ量計算部冨２からの出力信号は曲げ制御部
２７に送られ駆動制御部２ｔＩを介して中央シリンダ７
を制御する。

この−げ制御部２７は送り制御部冨・および整列クラン
プ制御部２８と相互に接続されており、送り制御部＠Ｘ
・および整列フラング制御部！８からの出力備考がそれ
ぞれ駆動制御部！ＩＩＫも入力部れる。

実際の加工では、先ず、製作図で与えられる第ＳＷｔの
１零〇から１−ｓ等の各データを−げデータ入力部！！
４に入力し、曲げデータ処理部２３にて記憶させるとと
もに送り量入力部２ｓおよび３１１９制御部２６により
送り制御を行ない７レームを例えば第１１１Ｆ）ｊ−０
の状１から１＝１の状態に移動する。次に、整列クラン
プ曽御部２８によりフレームを整列させるとともにクラ
ンプ機構４，５．６でクランプし、３個の測長器８，９
．１０です、　、Ｃ＠　、ｄ、なる７レームの初期状態
の基準１１に対する変位を検出するとともに１−１にお
ける曲げ角度＃轟＠を曲げデータ旭瑠部冨３の記憶値よ
り得る。そして、これらデータから必要な曲げ量ｃ１ｔ
−上記演算式に基づき曲げ量計算部２２で演算し、曲げ
制御部２７および駆動制御部２９を介して中央シリンダ
７を駆動して必要な曲げ量ちだけ変位を与えて曲げ加工
を行なう。こうして、一定ピツチ例えば、ｉ冨０　、１
−１　、１−２−と７し一ムを送り、各一定ピツチの送
り量だけ送った各停止位置で必要な曲げ量ｃ、ｔを求め
て順次曲げ加工を行なう。

崗、実際の曲げ加工ではフレームの弾性変形（スプリン
グバック）ｔ−考慮して、卸＋偽なる曲げ量を与える。

また、同一個所で曲げ得る量には、７レー五の変形等の
悪影響を生じないようにするため一般に限界がある。そ
こで、曲界曲げ量を越える場合は、一旦限界曲げ量まで
曲げ加工を行ない、次の曲げ加工位置（送り４止位置）
を通常の送りピッチの半分として補間法で求めた入力デ
ー９夕を用いて曲げ量ｃＩｉを演算して不足分の曲げ加
工を行ない合せて所定の曲げ加工を行なうようにする。

あるいは、あらかじめ限界曲げ量を越える曲げ加工の必
要が予想され為場合には、送りピッチを小さくして上記
制御を行なうよ５ＫＬ、ても良い。

以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、目標曲げ角度＃Ｔと曲げ量４との関係を用い、
フレームを４定ピッチずつ送り、各送り停止位置での曲
げ量に応じて曲げ加工を行なうので簡単に曲げ加工を行
なうことができる。

また、制御法が直線近似を用いるものであるが、畳求さ
詐る加工精度の範囲で比較的単純な制御検出機構で構成
できる。かように本発明方法を用いることで７レームベ
ンダの自動化が可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は本発明のフレームベンダの制御方
法を適用するフレームペンダの曲げ加工部の平面図およ
び正面図、第３図および第４図はフレームの曲げ加工を
モデル化して示す説明図、菖Ｓ図は曲げ加工用の入力デ
ータの説明図、第６図は７レームペンダの制′御系のブ
ーツタ図である。 図面中、 １はフレーム、 ２．３は送りローラ、 ４．５．１１はクランプ機構、 ４８．６８は支点用ブロック、 ７は中央シリンダ、 ８．１．１０は測長器、 １１は送り量検出器、 θ！　は目標曲げ角度である。 ０　　　　　　　　　　　　ψ 派 へ　゛ 憾

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物をその長手方向に一定ピッチで送尋とともに各
   送り停止位置で前記被加工物を所定距離離れた２点で支
   持する一方、あらかじめ定められた問榔曲げ角度に対す
   る前記被加工物の長手方向直角の変位を演算し、当諌変
   位に応じて前記被加工物の支持点の中間部に曲げ加工を
   行なうよ５Ｋしたことを特徴とするフレームベン〆の制
   御方法。