JPS643578B2 - - Google Patents

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JPS643578B2
JPS643578B2 JP14804081A JP14804081A JPS643578B2 JP S643578 B2 JPS643578 B2 JP S643578B2 JP 14804081 A JP14804081 A JP 14804081A JP 14804081 A JP14804081 A JP 14804081A JP S643578 B2 JPS643578 B2 JP S643578B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bending
frame
displacement
point
amount
Prior art date
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Expired
Application number
JP14804081A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5850128A (ja
Inventor
Shinichiro Yasuda
Masaaki Aokage
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP14804081A priority Critical patent/JPS5850128A/ja
Publication of JPS5850128A publication Critical patent/JPS5850128A/ja
Publication of JPS643578B2 publication Critical patent/JPS643578B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/06Bending rods, profiles, or tubes in press brakes or between rams and anvils or abutments; Pliers with forming dies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフレームの曲げ加工を自動化し得るフ
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
行なう場合にはフレームベンダを用い、所定距離
離れた2点をクランプし、その中間部に曲げ力を
与えて曲げ加工を行なつている。
この場合の曲げ角度は被加工物であるフレーム
に曲げ加工後の加工状態と逆向きの曲線をあらか
じめケガキ入れ、この曲線が直線となるよう作業
者がフ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つた。
このためケガキに要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
点があつた。
本発明はかかる従来の欠点を解消し、フレーム
の曲げ加工を自動化し得るフレームベンダの制御
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
ピツ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点で支持し、該支持点の
中間部に前記長手方向と直角に変位を与えて曲げ
加工を行うに際し、送り方向に沿う基準線から前
記変位点までの距離、該変位点と該支持点との中
間点までの距離を測定し、これらの測定値から前
記変位点についてあらかじめ定められた目標曲げ
角度を達成する長手方向直角の変位量を演算し、
この変位量に応じて前記被加工物の支持点の中間
部に変位を与えることを特徴とする。
以下、本発明方法の一実施例を図面を参照して
詳細に説明する。
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フレーム1
(図示例では不等辺山形鋼を示した)をその長手
方向(図中、a−b方向)に送るため前後に送り
ローラ2,3が設けられ上下方向(図中、g−h
方向)に摺動可能とされ、上位置gで送りローラ
2,3を回転駆動することでフレーム1を送るこ
とができる。こうして送られるフレーム1をクラ
ンプするため、所定距離離れた前後2個所および
その中央にそれぞれフレーム1を上下に挟んでク
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が設けられ、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P1,P5となる支点用
ブロツク4a,6aが取付けてある。一方、中央
のクランプ機構5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、フレーム1の幅方向に摺動自在とされた中央
シリンダ7とともにフレーム1に曲げ加工、内曲
げあるいは外曲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フレーム1の
幅方向変位および曲げ加工中の曲がり具合、さら
に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P1,P5あるいは作用点P3の中間
点P2,P4にそれぞれ測長器8,9が設けてあり、
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
めの測長器10が設けてあり、これら3個の測長
器8,9,10でフレーム1の曲がり状態等の3
点の基準位置に対する幅方向の変位を測定でき
る。さらに、フレーム1の長手方向の送り量を検
出するため、図示しない機械の固定部分にリンク
されて送り量検出器11が設けられフレーム1の
曲げ中心線(曲げ加工後にも長さの変化のない
線)lC上に沿つてフレーム1の移動量を検出する
が、フレームの形状に応じて常に曲げ中心線上に
位置するようスライド可能としてある。
かような構造のフレームベンダによる曲げ加工
では、ある状態、例えば直線状態やわずかに曲げ
られた状態から目標曲げ角度θTまで曲げ加工を行
なう場合の曲げ量c1、すなわち中央シリンダ7の
変位量c1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、曲げ加工のモデ
ルで目標曲げ角度θTと曲げ量c1との関係を求め
る。このモデルは、未加工の直線状のフレームの
中間部Fに角度θ0なる曲げ加工を施こしたのち、
このフレームを送りH点を角度θT(目標曲げ角度)
だけ曲げようとする場合を示す。
同図に示す曲げ加工モデルでは、加工の前提条
件として左右クランプ点A,Eは拘束力のない
ピン支持であり、中央シリンダ点Cは拘束支持
とする。
この前提条件、により下記のことがわか
る。
○イ C点で押すことにより区間A〜Eの部材長は
伸びるが、この伸びはA点の左又はE点の右か
ら支給され、部材自身の長手方向の伸縮はな
い。
○ロ C点の左と右とは全く独立であり、C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
係式が成立する。
θT=θL+θR …(1) θL=θ3+θ4+θ6 …(2) ここで、θ6=∠ALC θ3+θ4=∠FHP≡∠JLA≡F′LP′ つまり、F点の角度θ0はH点の曲げによつても
変化せず、従つて、△AFH≡△A′FLとなる。
これとともにH→Lへの曲げにより部材長
AFHはAJLに変化し、この伸びはA点の左から
r0支給される。
AFH+r0=AJL したがつて、この長さの伸びにより生ずる角度
がθ3となる。そこで、作図では、まず、△AFH
≡△A′F′Lを作り、A′F′の延長上にAL=P′Lなる
点P′を求め、この三角形△P′F′LをLを中心とし
て回転した△AJL(≡△P′F′L)がHをLまで曲
げた時の形状となる。
ここで、θ3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、 θLθ4+θ6 …(3) また、 θ4θ1+tan-12(b0−c0)/l1 θ1+2(b0−c0)/l1c0/l1+2(b0−c0
)/l1 2b0−c0/l1 …(4) この(4)式は、第3図に示すように点F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、その線上にA″点を取ると、 ∠A″HA=θ1 θ1=tan-1(b0−c0)×2/l1 ∴θ4=θ1+θ1′=θ1+tan-12(b0−c0)/l1 が成立する。ここで、θ1′は第4図に示すごとく
Hを通るACに平行な直線A″とGとなす角度∠
A″HGを示す。
一方、点FがB〜Cの範囲内にある場合には、
第4図に抽出して示すように、AF上にG点をと
ると、 θ1′=∠FHA″∠GHA″ で近似されることとなるため、一般的にはθ4は(4)
式で表わされることになる。
また、 θ6=∠ALC=π/2−tan-1(cS/l1)π/2−c3
/l1…(5) したがつて、 θL2b0−c0/l1+π/2−cS/l1 =π/2+2b0−c0−cS/l1 …(6) θRについては、前記前提条件、からθLと全
く同様にして算出することができる。
θRπ/2+2d0−c0−cS/l1 …(7) 結果的に要求する曲げ角度θTは θT=θL+θRπ/2+2b0−c0−cS/l1 +π/2+2d0−c0−cS/l1 =π+2(b0+d0−c0−cS)/l1 …(8) となる。
∴cS=(π−θT)×l1/2+b0+d0−c0…(9) c1=cS−c0≒l1/2(π−θT) +b0+d0−2c0 …(10) なる関係式が得られる。
ここで、l1はフレームベンダによつて決まる固
有の値であり、b0,c0,d0は曲げ加工前のフレー
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をそれぞれフレーム1に接触
させ、接触前と接触後とのb0,c0,d0の変化率の
変化から、測定することができる値である。
したがつて、目標曲げ角度θTを与えれば必要な
曲げ量c1を演算でき、逆に曲げ量c1を与えれば曲
げ角度θTを演算できることとなる。
そこで、実際の曲げ加工にあたつては、第5図
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、フレームベンダの制御を行なう制御系
は、第6図にそのブロツクを示すように、フレー
ムの初期状態を測定する測長器8,9,10から
の信号が測長器入力部20に入力され、測定値処
理部21を経て曲げ量計算部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曲げ
データ入力部24に入力され、曲げデータ処理部
23を経て曲げ量計算部22に入力される。さら
に、フレームの絶対位置、すなわちフレームの送
り量が送り量検出器11で検出されて送り量入力
部25に入力され曲げデータ処理部23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22からの出力信号は曲げ制御
部27に送られ駆動制御部29を介して中央シリ
ンダ7を制御する。この曲げ制御部27は送り制
御部26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26および整列クラ
ンプ制御部28からの出力信号がそれぞれ駆動制
御部29にも入力される。
実際の加工では、先ず、製作図で与えられる第
5図のi=0からi=6等の各データを曲げデー
タ入力部24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25および送
り制御部26により送り制御を行ないフレームを
例えば第5図のi=0の状態からi=1の状態に
移動する。次に、整列クランプ制御部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b0,c0,d0なるフレームの初期状態の基準線に
対する変位を検出するとともにi=1における曲
げ角度θi1を曲げデータ処理部23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c1
を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c1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=0、i=1、i=2…とフレ
ームを送り、各一定ピツチの送り量だけ送つた各
停止位置で必要な曲げ量c1iを求めて順次曲げ加
工を行なう。
尚、実際の曲げ加工ではフレームの弾性変形
(スプリングバツク)を考慮して、c1+c2なる曲
げ量を与える。また、同一個所で曲げ得る量に
は、フレーム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、曲げ量計算
部22での曲げ量c1iの演算結果が限界曲げ量を
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(送り停止位置)を通常
の送りピツチの半分として補間法で求めた入力デ
ータを用いて曲げ量c1i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る場合には、送りピ
ツチを小さくして上記制御を行なうようにしても
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θTと曲げ量c1との
関係を用い、フレームを一定ピツチずつ送り、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、要求され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
用いることでフ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ベンダの曲げ加工
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、
第5図は曲げ加工用の入力データの説明図、第6
図はフレームベンダの制御系のブロツク図であ
る。 図面中、1はフレーム、2,3は送りローラ、
4,5,6はクランプ機構、4a,6aは支点用
ブロツク、7は中央シリンダ、8,9,10は測
長器、11は送り量検出器、θTは目標曲げ角度で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被加工物をその長手方向に一定ピツチで送る
    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点で支持し、該支持点の中間部に前記
    長手方向と直角に変位を与えて曲げ加工を行うに
    際し、送り方向に沿う基準線から前記変位点まで
    の距離、該変位点と該支持点との中間点までの距
    離を測定し、これらの測定値から前記変位点につ
    いてあらかじめ定められた目標曲げ角度を達成す
    る長手方向直角の変位量を演算し、この変位量に
    応じて前記被加工物の支持点の中間部に変位を与
    えることを特徴とするフレームベンダの制御方
    法。
JP14804081A 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法 Granted JPS5850128A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14804081A JPS5850128A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法

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JP14804081A JPS5850128A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法

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JPS5850128A JPS5850128A (ja) 1983-03-24
JPS643578B2 true JPS643578B2 (ja) 1989-01-23

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ID=15443775

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JP14804081A Granted JPS5850128A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5214770Y2 (ja) * 1972-05-12 1977-04-02
JPS5124565A (en) * 1974-08-24 1976-02-27 Hitachi Shipbuilding Eng Co Jozaino seikeikako niokeru seigyohoho

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JPS5850128A (ja) 1983-03-24

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