KR0160967B1

KR0160967B1 - 절곡 가공중 금속판의 절곡 각도를 검출하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR0160967B1
Application number: KR1019900018542A
Authority: KR
Inventors: 싸르토리오 프랑코; 니꼴레타 브루노
Original assignee: 아마다 미쯔아끼; 가부시끼 가이샤 아마다
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR910009352A; JP2869179B2; JPH03184629A; SE505985C2; CH683072A5; GB9024623D0; GB2238265A; GB2238265B; FR2654369B1; US5099666A; FR2654369A1; SE9003604L; SE9003604D0; AT401625B

Abstract

펀치(2)와 오목하게 들어간 자리(5)을 가진 다이(3)를 가지고 있는 절곡기(1)에 의해 절곡하는 동안 금속판(4)의 절곡각도(β)를 간접적으로 검출하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 절곡각도(β)는 펀치(2) 또는 자리(5)의 인접한 2개의 벽들(10, 10, 13, 13, 13a, 13b)에 의해 형성된 각도(α)와, 금속판(4)의 부분(7, 8, 8a)과 벽(10, 13, 13a, 13b) 사이의 각도(α1, α2)를 대수학적으로 합산함으로써 얻어진다. 부분(7, 8)과 벽(13, 13) 사이에 형성된 각도들(α1, α2)은 벽(13)상의 소망의 2개 지점들에서 측정된 벽으로부터 상기 부분까지의 거리들(D1, D2, D3, D4)의 측정치들을 사용함으로써 계산된다. 그 거리들은 펀치(2) 또는 다이(3)에 설치된 차동변압기들(18, 19, 20) 및 공기식 게이지(50, 51, 52, 53, 54, 55)와 같은 장치에 의해 검출된다. 달성된 각도(β)는 탄성복귀에 기인하여 금속판의 각도가 약간 증가된후, 절곡 작동중에 계산된다. 계산된 각도가 소망의 것보다 작은 경우, 금속판의 정확한 절곡각도를 얻기위해 보충적인 왜곡작동이 수행된다. 전체 작동을 금속판의 두 번째 위치 결정을 요함이 없이 단일의 작동에 의해 수행된다.

Description

절곡 가공중 금속판의 절곡 각도를 검출하는 방법 및 장치

제1도는 본 발명의 일실시예의 절곡 각도 검출 장치를 구비한 절곡기의 개략도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예의 절곡 각도 검출 장치를 구비한 절곡기의 개략도.

제3도는 제2도에 도시된 절곡 각도 검출 장치의 공압식 게이지의 상세도.

제4도는 제1도에 도시된 절곡 각도 검출 장치의 변형예를 나타내는 도면.

제5도는 제2도와 제3도에 도시된 절곡 각도 검출 장치의 변형예를 나타내는 도면.

제6도는 절곡기의 펀치에 합체된 절곡 각도 검출 장치의 변형예를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 절곡기 2 : 펀치

3 : 다이 4 : 금속판

6 : 절곡부 13 : 벽면

16 : 정각부 18, 19, 20 : 차동 변압기

21 22 : 2차 권선 23 : 1차 권선

24 : 코어 25 : 교류 전원

30 : 대수합 연산 장치 30 : A/D 변환기

32 : 중앙 제어 장치 50, 51, 52, 53, 54, 55 : 공압식 게이지

65 : 제1챔버 66 : 제2챔버

68 : 노즐 69 : 차동 압력계

본 발명은 서로 상대적으로 이동 가능한 펀치와 다이를 구비한 절곡기(foliding machine)에 의한 금속판 절곡 작업 중에 몇 개의 절곡편으로 절곡된 금속판의 그 절곡편 사이의 각도를 간접적으로 검출하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 금속판 절곡 가공중에, 한번 절곡된 금속판의 절곡 각도를 검출하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 전술한 절곡 각도 검출 방법을 사용하여 금속판을 절곡하는 방법과도 연관된다.

오늘날 절곡 작업은 절곡될 금속판을 펀치(punch)와 다이 사이에 삽입하여 수행되는데, 다이(die)에는 상기 펀치를 받아들이는 요면(凹面) 시트(depressed seat)가 있고, 펀치는 절곡기의 중앙 제어 장치의 제어 하에 이 펀치와 다이가 일정 거리에 걸쳐 상대적으로 이동함에 의해 다이의 요면 시트 속으로 진입한다. 금속판의 유형 및 두께, 소망의 절곡 각도 등과 같은 파라미터(parameter) 들을 기준으로 하여 제어가 행해지면, 금속판이 다이와 고정적으로 접촉되게 배치된 후의 다이에 대한 펀치의 상대적 이동량이 정해진다.

그 결과, 펀치는 다이의 요면 시트에 대하여 미리 정해진 거리만큼 금속판을 압입하여, 그 시트내에서 금속판을 몇 개의 절곡편으로 절곡한다. 절곡 각도의 정밀도는 펀치가 요면 시트 내로 얼마만큼 깊게 압입되는 가에 좌우된다. 펀치의 압입 깊이가 깊을수록 정밀도는 커진다.

전술한 절곡기는 1회의 절곡 가공에 의해 정밀한 절곡 각도를 얻을 수 없다. 실제로, 금속판은 그것의 소성 변형 중에 잔류 탄성 복원력을 보유하며, 그 잔류 탄성 복원력은 펀치가 다이로부터 분리된 때 금속판이 탄성적으로 복귀되게 하여, 결과적으로 이미 얻어진 절곡 각도를 넓어지게 한다.

이러한 현상은 이미 알려져 있기 때문에, 적당한 보정 계수를 사용하여 설정되는 절곡 가공 파라미터를 설정값을 결정할 때 고려되고 있으나, 그러한 현상에 의한 실제적인 크기를 이론적으로 예상하여 그것을 완벽하게 보정하기란 불가능하다. 따라서, 정밀한 절곡 각도가 요구되는 경우, 절곡 후 얻어진 각도를 별도의 공정으로서 측정하고, 가능하게는 두 번째의 보정 절곡 가공을 행하는 것이 필요하다. 이는 가공 작업을 느리고 복잡하게 할 뿐 아니라 제조 비용을 증대시킬 것임은 분명하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 절곡 가공중에, 즉 금속판이 절곡기의 펀치와 다이와의 사이에 유지되고 있는 동안, 어떤 필요한 보정을 즉시 수행하여 1회의 조작으로 정밀한 절곡 각도를 얻을 수 있게 하는 방식으로, 금속판의 절곡 각도를 간접적으로 측정하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 심지어는 절곡 단계 중에도 사용되어, 일단 절곡된 금속판의 절곡 각도를 간접적으로 검출 또는 측정할 수 있는 절곡 각도 검출 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 절곡 각도 검출 방법을 사용하여 금속판을 절곡하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 전술한 목적은, 펀치와, 이 펀치를 받아들이는 요면 시트가 있는 다이를 포함하고, 상기 펀치와 다이가 협동하여 그들 사이에 배치된 금속판을 몇 개의 절곡부로 절곡하는 절곡기에 의한 절곡 가공 중에, 절곡된 금속판의 각 쌍의 인접한 두 절곡편 사이에 형성된 각각의 절곡 각도를 간접적으로 검출하는 본 발명에 따른 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따라 각각의 절곡 각도를 간접적으로 검출하는 방법은,

다이 또는 펀치의 요면 시트의 각 벽면상의 두 지점에서, 벽면으로부터 그 벽면에 대면하는 금속판의 절곡편까지의 각각의 거리를 측정하는 단계와,

상기 측정단계에서 얻어진 측정치들을 기초로 하여, 각각의 상기 벽면과 그 벽면에 대면하는 금속판의 절곡편사이에 형성된 각각의 각도를 계산하는 단계와,

일정한 시트 인접한 두 개의 벽면 또는 펀치의 인접한 두 개의 벽면 사이의 기지(旣知)의 각도의 값과, 각각의 상기 벽면과 그 벽면에 대면하는 금속판의 절곡편 사이의 계산된 각도 값과의 대수합(代數合)을 구하는(summing algebraically) 단계를 포함한다.

각각 벽면상의 두 지점들에서의 각각의 거리의 측정은, 전술한 방법의 실시예들에서는, 차동 변압기(differential transformer) 및 공압식 게이지(pneumatic gauge)와 같은 것에 의해 수행된다.

또한, 본 발명은 펀치와 이 펀치와 협동하게 되어 있는 요면 시트가 마련된 다이를 포함하는 절곡기에 의한 절곡 가공 중에, 절곡된 금속판의 각 쌍의 인접한 두 절곡편 사이에 형성된 각도를 검출하는 절곡 각도 검출 장치에 관한 것이다.

일 실시예에 있어서, 상기 절곡 각도 검출 장치는 1쌍의 2차 권선과, 이 2차 권선 사이에 배치되고 전원에 연결된 1차 권선을 각각 포함하는 E자형 차동 변압기와, 상기 차동 변압기의 각각의 2차 권선의 단자의 전압값을 입력으로 받아서 대수합을 구하는 연산 장치를 구비하고, 상기 차동 변압기는 각기 상기 다이의 시트 또는 펀치의 각각의 벽면에 장착되며, 상기 1, 2차 권선의 축선은 각각의 차동 변압기가 장착되는 벽면에 대하여 실질적으로 수직이다.

다른 실시예에 있어서, 절곡 각도 검출 장치는 다이의 시트 또는 펀치의 각각의 벽면에 있는 두 지점에 쌍을 이루어 설치되고 각각의 축선이 벽면에 실질적으로 수직으로 배치되는 다수의 공압식 게이지와, 금속판의 인접한 절곡편을 향하여 상기 공압식 게이지에서 방출되는 각각의 유체 분사류들이 받는 유출에 대한 저항의 함수로서 상기 공압식 게이지로부터 출력된 개개의 신호들을 입력으로 받아서 대수합을 구하는 연산 장치를 포함한다.

본 발명에 따르면, 펀치와 이 펀치를 받아들이는 요면 시트가 마련된 다이를 구비하고, 이 펀치와 다이가 협동하여 그들 사이에 삽입된 금속판을 몇 개의 절곡편으로 절곡하는 절곡기를 사용하여, 금속판의 각 쌍의 인접한 두 절곡편 사이에 미리 정해진 절곡 각도를 이루도록 금속판을 몇 개의 절곡편으로 절곡하는 방법은,

상기 금속판이 펀치와 다이 사이에 고정되어 있는 동안에는 금속판의 상기 인접한 두 절곡편 사이에 상기 미리 정해진 절곡 각도 보다 작지 않은 각도가 형성되도록 하는 각도 값이 설정되어 있는 중앙 제어 장치의 제어 하에, 펀치와 다이 사이에 금속판을 삽입한 후 그 펀치와 다이를 상대적으로 이동시켜 절곡부를 형성하는 단계와 ;

상기 금속판에 가해진 힘이 해제되어 금속판이 탄성적으로 복원될 수 있을 만큼 충분한 거리까지 펀치와 다이를 상호 분리시키는 단계와;

전술한 절곡 각도 검출 장치와 방법을 사용하여 금속판의 각 쌍의 인접한 두 절곡편 사이에 형성된 각도를 측정하는 단계 ; 그리고

상기 측정된 각도를 상기 중앙 제어 장치에서 이용 가능하게 처리한 후, 그렇게 처리된 각도 값을 중앙 제어 장치에 미리 기억된 소망의 각도 값과 비교하여, 측정된 각도가 소망의 각도와 다른 경우, 보정 파라미터를 계산한 후 보충적인 절곡 가공을 실행하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하겠다.

제1도에는, 본 발명의 절곡 각도 검출 장치를 구비한 절곡기(1)가 도시되어 있다. 이 절곡기(1)는 펀치(2)와 다이(3)를 포함하며, 그 펀치와 다이 사이에 절곡될 금속판(4)이 삽입될 수 있다. 펀치(2)와 다이(3)를 포함하며, 그 펀치와 다이 사이에 절곡될 금속판(4)이 삽입될 수 있다. 펀치(2)와 다이(3)는 공지의 작동 수단(9)에 의해 화살표 방향으로 상대적으로 움직일 수 있다. 펀치(2)는 다이(3)의 요면 시트(5)에 대하여 금속판(4)을 압입하여 그 금속판을 2개의 절곡편(7, 8)으로 절곡시킴으로써 그 절곡편 사이에 절곡부(6)를 형성한다.

금속판(4)의 절곡부(6) 양측의 인접한 절곡편(7, 8)은 다이(3)에 접촉하여, 보다 구체적으로는, 요면 시트(5) 양측의 경사진 엣지(edge, 11)에 접촉하여 펀치(2)의 경사진 벽면(10)과 다이(3) 사이에 유지된다. 요면 시트(5)는 벽면(13), 엣지(11) 및 정각부(頂角部)(16)에 의해 범위가 정해지는 상호 대향하고 있는 경사진 축부(12)에 의해 형성되는데, 상기 정각부(16)는 시트(5) 자체의 저부이다.

본 발명에 따르면, 요면 시트(5) 내에는 2개의 E자형 자동 변압기(18, 19)가 배치되어 있는데, 이 차동 변압기는 각기 E자 형상의 코어(24)를 가진다. 이 코어(24)는 3개의 횡방향 아암을 가지며, 이들 아암에는 양측의 1쌍의 2차 권선(21, 22)과, 그 2차 권선(21, 22) 사이에 배치된 중앙의 1차 권선(23)이 설치되고, 1차 권선(23)은 교류 전원(25)에 연결된다. 차동 변압기(18, 19)는 요면 시트(5)의 측부(12)에 각각 설치되는데, 이때 1차 권선(23)과 2차 권선(21, 22)의 축선은 관련 측부(12)의 경사진 벽면(13)에 실질적으로 수직이다. 이러한 구조에 의하면, 1차 권선(23)은 제1도의 우측에 원호형 화살표로 도시된 바와 같이, 측부(12)의 경사진 벽면(13)의 위로 금속판(4)의 각각의 절곡편(7, 8)을 통과하여, 각각의 차동변압기의 2차 권선(21, 22)으로 집중하는 자속(磁束)을 발생시킬 수 있다.

한편, 2차 권선(21, 22)의 양쪽 단자는 각각의 쌍의 도선(28)을 통하여 공지된 형태의 대수합 연산 장치(30)에 연결되는데, 이 연산 장치는 그것의 입력부에서, 차동 변압기(19)의 2차 권선(21, 22)의 단자의 전압 값들(V1, V2)과, 차동 변압기(18)의 2차 권선(21, 22)의 단자의 전압 값(V3, V4)을 받게 되어 있다. 대수합 연산 장치(30)는 A/D 변환기(30a)에 연결되어 있고, 그 A/D 변환기의 출력선(31)은 절곡기(1)를 제어하기 위한, 예를 들어 마이크로 프로세서와 같은 공지된 형태의 전자식 중앙 제어 장치(32)에 연결되어 있다.

중앙 제어 장치(32)는 작동 수단(9)을 제어하여 펀치(2)와 다이(3)와의 상대적 운동 범위를 결정한다. 보다 구체적으로 설명하면, A/D 변환기의 출력선(31)은 중앙 제어 장치(32)의 하나의 섹션(33)에 연결되고, 이 섹션(33)은 그 출력선(31)을 통해 연산 장치(30)로부터 보내진 신호를 기초로 하여 보정 계수들을 계산한다. 다음, 그 보정 계수들은 중앙 제어 장치(32)에 공급된다. 이 중앙 제어 장치(32)에는 또한 예를 들면 적절한 제어 소프트웨어를 통하여 개별적인 외부의 가공(加工) 파라미터(P) (예를 들어, 금속판(4)의 두께 및 재질, 달성될 절곡 각도값 등)가 제공된다.

사용시, 금속판(4)은 펀치(2)와 다이(3) 사이에 삽입된 후에 절곡된다. 다이(3)의 요면 시트(5)는 정각부(16)에서 기지(旣知)의 일정한 각도(α)를 가진다. 그 각도 값은 중앙 제어 장치(32)에 기억된다. 그 후, 펀치(2)와 다이(3)는 중앙 제어 장치에 기억된 프로그램에따라 중앙 제어 장치(32)에 의해 작동 수단(9)이 작동됨에 따라 서로 접근하게 된다. 이 중앙 제어 장치는 후에 외부의 가공 파라미터들(P)을 처리하고, 동시에 각각의 차동 변압기들(18, 19)의 1차 권선(23)의 단자에 교류 전압을 인가하도록 각 전원(25)을 제어한다. 펀치(2)는 금속판(4)에 접촉하게 되면 금속판을 요면 시트(5)에 대해 압입함으로써 그 금속판을 변형시켜 절곡부(6)를 형성한다. 중앙 제어 장치(32)는 이러한 절곡 단계 중에, 금속판(4)의 절곡편(7, 8)사이에 각도(β)(이 각도는 항상 소망의 절곡 각도 값보다 작지 않다)를 형성하는 지점에서 펀치(2)의 시트(5)내로의 진입을 정지시키도록 프로그램되어 있다.

180°의 각도(β)를 가지는 절곡되지 않은 금속판(4)(평평한 금속판)에서 시작하면, 펀치(2)가 요면 시트(5)에 대하여 그 금속판(4)을 압입하여 절곡부(6)를 점진적으로 깊게 함에 따라 상기 각도는 점차적으로 감소된다는 것을 이해할 것이다. 그 절곡부(6)에는 부분적으로 탄성 변형이 잔존하여 금속판(4)의 구속이 해제되면 절곡부(6)의 깊이를 감소시키거나, 일단 달성된 각도(β)를 증가시키는 현상이 발생한다는 것도 또한 이해할 것이다.

펀치의 요면 시트 내로의 진입 후, 중앙 제어 장치(32)는 금속판(4)에 잔류하는 탄성 변형을 상쇄시키는 금속판의 탄성에 의한 복원을 허용할 정도까지 다이(3)로부터 펀치(2)가 상대적으로 분리되도록 제어한다. 그러한, 탄성 변형의 복원후, 금속판(4)은 약간 넓어진 각도(β)를 가지게 되어, 측부(12)의 엣지(11)와 접촉된다. 본 발명에 따르면 중앙 제어 장치(32)가 금속판(4)의 완전한 탄성 복원을 허용할 만큼 충분한 거리까지 펀치(2)로부터 다이(3)를 분리시키는 즉시, 넓어진 각도(β)를 측정한다.

본 발명에 따르면, 이러한 측정은 측부(12)의 벽면(13)상에서 서로 거리를 두고 있는 2개의 미리 정해진 지점에서 금속판(4)의 각각의 절곡편(7, 8)과 요면 시트(5)의 관련된 측부(12)의 벽면(13)과의 사이의 거리를 측정함으로써 간접적으로 수행된다. 특히, 2개의 미리 정해진 지점 중, 제1지점은 다이의 요부 시트(5)의 정각부(16)에 근접하게 설정하고 제2지점은 측부(12)의 엣지(11)에 근접하게 설정하여 각각의 차동 변압기(18) (또는 19)의 2차 권선(22)이 설치된 코어(24)의 아암의 축선이 이들 두 지점을 통과하도록 하는 것이 바람직하다. D1, D2, D3, D4로 각각 표시된 거리들은 2개의 차동 변압기(18, 19)의 2차 권선(21, 22)의 단자의 전압(V1, V2, V3, V4)으로 각각 검출된다. 실제로, 1차 권선(23)은 교류 전원(25)의 영향 하에 자계(magnetic field)를 발생시키는데, 그 자계의 자력선은 금속판(4)의 절곡편(7, 8)을 통과하여 2차 권선(21, 22)에 연결되는 자계 회로를 폐로(閉路)하여 2차 권선의 단자 사이에 전압(V1, V2, V3, V4)을 발생시킨다. 이들 전압은 거리(D1, D2, D3, D4)와 함수 관계에 있다.

각각의 2차 권선(21) (또는 22)의 감긴 권선수가 고정적으로 일정하기 때문에, 그 전압 값은 오직 2차 권선들 자체와 연계된 자속과 만 함수 관계에 있고, 그 자속은 오직, 각 1차 권선, 관련된 2차 권선, 금속판의 각각의 절곡편(7, 8) 및 이들 절곡편과 2차 권선 사이의 관련된 간극(거리 D1, D2, D3, D4로 정해짐)에 의해 이루어진 자기 회로의 자기 저항(reluctance)과 만 함수 관계에 있다. 이들 거리가 멀면 멀수록, 전체 자기 회로의 자기 저항 및 자속 분산이 커지고, 따라서 개개의 2차 권선과 연계된 자속이 작아지며, 그에 상응하여 작은 전압(V1, V2, V3, V4)이 각 권선에 발생한다. 반면, 상기 거리들이 가까워질수록, 2차 권선에 유도되는 전압 값은 커진다. 그 전압 값은 거리(D)가 0일 때 최대로 된다.

금속판(4)이 펀치(2)로부터 해제되는 즉시, 대수합 연산 장치(30)가 전압(V1, V2, V3, V4)을 판독하고, 이것을 이용하여 금속판의 각 절곡편(7, 8)과 해당 측부(12)와의 사이에 형성된 각도(α1, α2)를 계산한다. 이 계산은, 이용된 차동 변압기의 선형성(linearity) 범위내에서는, 각각의 각도가 다이의 각 측부(12)로부터 금속판의 절곡편(7) (또는 8) 까지의 거리에 무관하게 전위차(V1과 V2) (그리고 V3와 V4)의 유효치 사이의 차에 반비례한다는 사실을 기초로 하여 수행된다. 각도(α1, α2)에 비례하는 전위차 신호들은 A/D 변환기(30a)에 의해 디지털 형태로 변환된다. 다음, 다이(3), 차동 변압기(18, 19) 및 금속판(4)에 의해 이루어진 계(系)의 비례 상수 및 기하학적 파라미터들이 기억된 중앙 제어 장치(32)가 작동하여 α1 및 α2의 값들을 계산하고, 또한 미리 기억된 기지의 각도(α)와 상기 계산된 각도(α1, α2)의 대수합을 구한다. 마지막으로, 중앙 제어 장치(32)는 이러한 계산 과정으로 얻은 절곡각(β)을 비교한다. 이 비교에서 얻어진 결과가 부정적일 때에는 중앙 제어 장치(32)는 섹숀(33)에서 보정 파라미터를 처리하고, 처리된 보정 파라미터에 따른 양 만큼 절곡부(6)를 깊게하여 소망의 값의 각도(β)를 얻도록 보충적인 절곡 가공을 행하도록 제어한다.

제4도는 경사진 2개의 측부의 벽면(13a, 13a)과 저부의 벽면(13b)으로 이루어진 요면 시트(5)를 구비한 다이(3)에 설치된 변형예의 각도 검출 장치를 나타낸다. 시트(5)는 2개의 정각부(16, 16)를 가지며, 그 정각부들은 각각 α3, α4의 각도를 가진다. 이 실시예에서, 펀치(도시되지 않음)는 금속판(4)을 3개의 절곡편(7, 8, 8a)으로 절곡하여, 각각 β1, β2의 절곡 각도를 가지는 2개의 절곡부(6, 6)를 형성한다. 이 장치는 3개의 차동 변압기(18, 19, 20)를 포항하는데, 그 차동 변압기들은 절곡기의 다이(3)에 형성된 요면 시트(5)의 벽면(13a, 13a, 13b)에 각각 설치된다. 절곡 각도(β1, β2)는 전술한 바와 같은 방식으로 검출된 각도(γ1, γ2, γ3)를 이용하여 계산되며, 필요한 경우, 금속판(4)의 절곡부(6, 6)를 깊게 하기 위한 보충적인 절곡 가공이 수행된다.

제2도에는 본 발명의 다른 실시예의 절곡 각도 검출 장치를 구비한 절곡기(1)가 도시되어 있다. 본 발명에 따르면, 요면 시트(5)내에는 공지된 형태의 4개의 공압식 게이지(pneumatic gauge) (50, 51, 52, 53)가 배치된다. 각각의 게이지는 그것의 축선이 관련 측부(12)의 내부의 경사진 벽면(13)에 실질적으로 수직으로 시트(5)의 측부(12)에 설치된다. 공압식 게이지는 금속판의 관련 절곡편(7 또는 8) (절곡 단계중에 측부(12)에 마주하여 인접하게 배치된 절곡편)을 향하여 각 측부(12)의 관련 벽면(13)에 수직으로 지향된 기체(예를 들어, 공기)의 흐름을 분출한다. 적합한 압력값으로 가압된 기체 흐름은 개별적인 튜브들(63)을 통해 공급되는데, 그 튜브들은 적어도 부분적으로는 다이(3)내에 배치되어 있고, 예를 들어 절곡기(1)가 설치된 시설의 어떤 형태의 공기 공급 회로와 같은 적당한 회로에 공지의 방식(간략화를 위해 도시되지 않음)으로 연결된다.

제3도에, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시로서, 공지의 공압식 게이지(50, 51, 52, 53)중 하나의 구조가 개략적으로 확대 도시되어 있다. 기체(64)는 가압 상태 하에서 제1챔버(65)로 공급된다. 제1챔버(65)는 보상 세경부(補償細徑部)(67)를 통하여 제2챔버(66)에 직렬로 연결되어 있다. 다음, 기체(64)의 분사류가 제2챔버(66)로부터 노즐(68)을 통하여 금속판(4)의 절곡편(7)의 표면쪽으로 분출된다. 차동 압력계(69)가 제1챔버(65)와 제2챔버(66) 와의 사이의 입력차를 지속적으로 측정한다. 사용시, 공압식 게이지(50, 51, 52, 53)는 그들이 설치된 관련 측부(12)의 벽면(13)과 동일면상에 노즐(68)이 위치하도록 배치된다. 금속판(4)의 관련 절곡편(7, 8)이 이와 같은 형태로 배치되면 그들 절곡편이 노즐(68)의 분사류에 대한 장벽으로서 작용한다. 노즐이 금속판(4)에 가까울수록 그러한 장벽 효과가 더 커진다. 달리 말하면, 각 노즐과 그에 대면하는 금속판의 절곡편(7, 8)사이의 개개의 거리(D1, D2, D3, D4)가 짧을수록 장벽 효과는 더 커진다. 따라서, 노즐을 통한 기체(64)의 분사류의 유량이 감소되고, 기체 흐름이 제2챔버(65)내에 누적되어 그 챔버내의 압력을 상승시킨다. 그러나, 제1챔버(65)내의 압력은 보상 세정부(67)가 존재하기 때문에 사실상 일정하게 유지된다. 따라서, 각 공압식 게이지(50, 51, 52, 53)의 제1챔버와 제2챔버(65, 66)와의 사이의 압력 변화로서 거리(D1, D2, D3, D4)의 값을 검출할 수 있다. 그 압력 변화량은 관련된 차동 압력계(69)에 의해 표시된다.

차동 압력계(69)는 그들에 의해 검출된 압력차에 비례하는 전기 신호를 방출하고, 관련 데이터 라인(29)을 통하여 공지 형태의 대수합 연산 장치(30)에 연결된다. 그 연산 장치(30)는 그들 신호를 그것의 입력으로 받는데, 그 연산 장치의 출력 라인(31)은 도시된 예에서는, 절곡기(1)를 제어하기 위한, 예를 들어 마이크로 프로세서와 같은 공지된 형태의 전자식 중앙 제어 장치(32)에 연결된다.

그 중앙 제어 장치(32)는 펀치(2)와 다이(3)의 상대적 운동을 결정하도록 작동 수단(9)을 제어한다. 더 구체적으로는, 출력 라인(31)은 중앙 제어 장치(32)의 한 섹숀(33)에 연결되고, 이 섹숀(33)은 연산 장치(30)로부터 출력 라인(31)을 통해 보내진 신호 값을 기초로 하여 보정 계수를 계산하며, 그 보정 계수는 중앙 제어 장치(32)로 제공된다. 중앙 제어 장치에는 예를 드렁, 적당한 제어 소프트웨어를 통하여 개별적인 외부의 가공 파라미터들(P) (예를 들어, 금속판(4)의 두께 및 재질과 달성될 절곡 각도 값)도 제공되어 있다.

사용시, 금속판(4)은 펀치(2)와 다이(3)사이에 삽입된 후 절곡된다. 다이(3)의 요면 시트(5)는 정각부(16)에서 일정한 기지의 각도(α)를 가진다. 그 각도 값은 중앙 제어 장치(32)에 기억된다. 다음, 펀치(2)와 다이(3)는 중앙 제어 장치(32)에 기억된 프로그램에 따라 중앙 제어 장치에 의해 작동 수단(9)이 작동됨에 따라 서로 접근하게 되는데, 중앙 제어 장치는 후에 파라미터(P)를 처리한다. 동시에, 튜브(63)가 압축된 공기(64)의 흐름을 공압식 게이지(50, 51, 52, 53)의 노즐(68)로 공급한다. 펀치(2)는 금속판(4)에 접촉되면 금속판을 요면 시트(5)에 대하여 압입으로써 그 금속판을 변형시켜 절곡부(8)를 형성한다. 중앙 제어 장치(32)는 이러한 절곡 단계중 금속판 절곡편(7, 8) 사이의 각도(β) (이 각도 값은 항상 소망i의의 절곡 각도 값 이상의 값을 갖는다)를 형성하는 지점에서 시트(5)내로의 펀치(2)의 진입을 정지시키도록 프로그램되어 있다.

180°의 각도(β)를 가지는 절곡되지 않은 금속판(4) (평평한 금속판)에서 시작하는 데, 이 각도는 펀치(2)가 요면 시트(5)에 대하여 금속판(4)을 압입하여 절곡부(6)를 점진적으로 깊게 함에 따라 점차 감소된다. 절곡부(6)에는 금속판(4)이 해제되면 절곡부(6)의 깊이를 감소시키거나 이미 달성된 각도(β)를 증가시키는 탄성 변형력이 부분적으로 남는다는 것을 이해할 것이다.

펀치의 진입 후, 중앙 제어 장치(32)는 금속판(4)에 잔류하는 탄성 변형력을 상쇄시키기 위하여 금속판(4)의 절곡편(7, 8)이 탄성에 의해 복원되게 할 정도로 다이(3)로부터 펀치(2)가 상대적으로 분리되도록 제어한다. 완전한 탄성 변형의 복원 후, 각도(β)의 값은 약간 증가되고, 금속판(4)은 측부(12)에, 더 구체적으로는 측부(12)의 엣지(11)에 접촉한다. 본 발명에 따르면, 중앙 제어 장치(32)가 금속판(4)의 완전한 탄성 복원을 달성하기에 충분할 정도로 펀치(2)로부터 다이(3)를 분리시키는 즉시, 금속판의 절곡편(7, 8)사이에 형성된 넓은 각도(β)를 측정하는 과정이 수행된다.

본 발명에 따르면, 이러한 측정은 요면 시트(5)의 측부(12)의 벽면(13)상의 서로 충분한 거리를 두고 있는 2개의 미리 정해진 지점에서 금속판(4)의 각 절곡편(7) (또는 8)과 시트(5)의 관련 측부(12) 사이의 거리를 측정함으로써 간접적으로 수행된다. 보다 구체적으로는, 제1지점을 정각부(16) 근처에서 설정하여 이 지점에 공압식 게이지(51, 52)를 위치시키고, 제2지점은 엣지(11) 근처에 설정하여 다른 공압식 게이지(50, 53)를 위치시키는 것이 바람직하다. D1, D2, D3, D4로 각 표시된 거리들은 차동 압력계(69)에 의해 나타나는 각 공압식 게이지(50, 51, 52, 53)의 제1 및 제2챔버(65, 66) 사이의 개별적인 압력차로서 검출되고, 차동 압력계(69)가 구비한 인터페이스(interface)의 형태에 따라 전압 또는 전류 신호와 같은 전기 신호로서 신호선(29)을 통해 연산 장치(30)로 보내진다.

금속판(4)이 펀치(2)로부터 해제 되는 즉시, 연산 장치(30)는 차동 압력계(69)에서 보내진 신호들을 판독하고 그 신호들을 이용하여 금속판의 각 절곡편(7, 8)과 관련 측부(12)사이에 형성된 각도(α1, α2)를 계산한다. 이 계산은 단순한 기하학적 법칙들을 사용하여 수행된다. 마지막으로, 연산 장치(30)는 미리 기억된 기지의 각도(α)의 값과 계산 각도(α1, α2)과 값과의 대수합을 구하여 얻은 절곡 각도(β)의 정확한 값을 출력선(31)으로 출력한다. 이때, 중앙 제어 장치(32)는 각도(β)의 값을 파라미터들(P)중 하나로 제공된 소망의 값과 비교한다. 이 비교에서 얻어진 결과가 부정적이라면 중앙 제어 장치(32)는 섹숀(33)에서 보정 파라미터를 처리하고, 소망의 각도(β)를 얻기 위해 상기 계산된 보정 파라미터에 따른 양 만큼 절곡부(6)를 깊게 하도록 보충적인 절곡 가공이 실행되게 제어된다.

제5도는 공압식 게이지를 사용하는 각도 검출 장치의 변형예를 나타낸다. 이 예에서, 공압식 게이지를 2개의 수직인 측부의 벽면(13a, 13a)과 저부의 벽면(13b)으로 이루어진 요면 시트(5)가 마련된 다이(3)에 설치된다. 이 각도 검출 장치는 6개의 공압식 게이지(50, 51, 52, 53, 54, 55)를 구비한다. 각 쌍의 게이지는 절곡기 다이(3)의 요면 시트(5)의 벽면(13a 또는 13b)에 각각 설치된다. 이 경우, 절곡 각도는 전술한 바와 같은 방식으로 계산되고, 필요한 경우 전술한 바와 유사한 방식으로, 금속판(4)의 얻어진 절곡부들을 깊게하기 위해 보충적인 절곡 가공이 수행된다.

제6도에는 제2도에 도시된 바와 같은 절곡 각도 검출 장치의 다른 예가 도시되어 있으나, 그 공압식 게이지(50, 51, 52, 53)는 절곡기의 펀치(2)내에 설치되어 있다. 이 실시예에서 각 쌍의 공압식 게이지는 축선이 대략 벽면(10)에 수직되게 각각 거리(L1, L2)를 두고 있는 2개의 지점에서 펀치(2)의 각 경사진 벽면(10)에 장착되어 있다. 게이지는 금속판(4)의 절곡편(7, 8)에 기체 흐름을 분출한다.

상기 지점에서 각 벽면(10)으로부터 금속판(4)의 절곡편(7, 8)까지의 거리(D1, D2, D3, D4)는 제2도에 도시된 장치와 같은 방법으로 측정된다.

각 벽면(10)과 금속판(4)의 절곡편(7, 8)에 의해 형성된 각도(α1, α2)는 다음 식을 사용하여 얻어진다.

α1=arc tan(D1-D2)/L1

α2=arc tan(D4-D3)/L2

다음에, 절곡 각도(β)는 상기 식으로 구해진 각도(α1, α2) 값과 펀치(2)의 두 벽면(10, 10)에 의해 형성되는 기지의 각도(α)의 값을 더함으로써 구해진다. 각도(α)의 값은 일반적으로 시트(5)의 정각부(16)의 각도의 값과 같다.

비록, 제6도에 도시된 실시예에서 거리(D1, D2, D3, D4)를 검출하기 위한 센서로서 공압식 게이지가 이용되었으나, 제1도에 도시된 장치에서 기술된 바와 같은 차동 변압기를 이용하는 것도 가능하다.

전술한 모든 단계는 1회의 절곡 가공에 의해 수행될 수 있는 것으로 이해된다. 실제로, 각도(α1, α2)의 측정은 금속판(4)이 요면 시트(5)내에, 그리고 펀치(2)와 다이(3) 사이에 아직 배치되어 있는 동안 실시간으로 수행된다. 측정 단계전 펀치와 다이를 상호 분리시키는 단계는 금속판(4)의 잔류 탄성에 의한 복원을 야기하는데 요구되는 최소한도로 제한될 뿐이다. 탄성에 의한 복원이 억제되면, 잘못된 측정 값이 얻어질 수 있다.

본 발명에 따른 측정 장치를 구비한 절곡기(1)는 2회에 걸쳐 금속판의 위치를 조정할 필요없이 1회의 절곡 가공에 의해 정밀하게 금속판을 절곡시킬 수 있고, 그에 따라 제조 사이클이 단순화되며 생산성이 증대되고 생산비가 감소된다.

거리(D)를 측정하기 위해 공압식 시스템을 사용함으로써, 강자성이든 또는 그 반대이든 어떤 종류의 금속판이라도 그것의 절곡 각도를 검출할 수 있고, 또한 공압식 게이지들에 의해 분출되는 공기 분사류들에 의해 날리는 경향이 있는 먼지 또는 다른 오염물들이 측정 지역에 존재하는 것에 관계없이 절곡 각도를 검출할 수 있다.

Claims

펀치(2)와, 이 펀치를 받아들이는 요면 시트(5)가 있는 다이(3)를 구비하고, 펀치와 다이가 협동하여 그들 사이에 삽입된 금속판(4)을 복수개의 절곡편으로 절곡시키는 절곡기(1)에 의한 절곡 가공중에 금속판의 절곡편(7, 8, 8a)중 각 쌍의 인접한 절곡편(7-8; 8-8a) 사이의 절곡 각도(β)를 검출하는 절곡각도 검출 방법으로서, 금속판을 절곡하여 금속판이 탄성에 의해 복원된 후에, 거리 측정 센서(18, 19, 20, 51, 52, 53, 54, 55)들이 설치되어 있는 상기 시트(5)의 각각의 벽면(10, 13, 13a, 13b)상의 소정의 2개의 지점에서 상기 각각의 벽면으로부터 이 벽면에 대면하는 상기 절곡편(7, 8, 8a)까지의 각각의 거리(D1, D2, D3, D4)를 상기 거리 측정 센서를 사용하여 측정하는 거리 측정 단계와, 측정된 거리값을 사용하여, 상기 각각의 벽면과 이 벽면에 대면하는 상기 절곡편과의 사이에 형성된 각각의 각도(α1. α2)를 계산하는 단계와, 상기 단계에서 계산된, 인접한 2개의 벽면과 금속판의 인접한 두 절곡편 사이에 각각 형성된 2개의 각도(α1, α2)와 벽면 사이의 정각부(16)의 각도(α)와의 대수합(代數合)을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절곡 각도 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 거리 측정 센서는 교류 전원에 접속된 1차 권선(23)과, 이 1차 권선으로부터 일정 거리를 두고 있는 2개의 2차 권선(21, 22)을 갖춘 차동 변압기를 구비하며, 상기 2차 권선(21, 22)이 벽면(10, 13, 13a, 13b) 상의 상기 두 지점에 위치하게 상기 차동 변압기를 배치하고, 상기 차동 변압기의 1차 권선(23)에 기지(旣知)의 값의 교류 신호를 인가하여 금속판의 상기 절곡편을 통과하는 자계를 발생시키고, 상기 2개의 2차 권선의 단자의 전압(V1, V2, V3, V4)을 검출하며, 이렇게 해서 검출된 각각의 전압을 이용하여 그것에 상응하는 상기 거리(D1, D2, D3, D4)를 측정하며, 이 각각의 거리는 측정된 해당 전압 값에 반비례하는 것을 특징으로 하는 절곡 각도 검출 방법.
제2항에 있어서, 각각의 상기 벽면(10, 13, 13a, 13b)에는 하나씩의 E자형 차동 변압기(18, 19, 20)가 설치되고, 상기 차동 변압기는 하나의 1차 권선(23)과 1차 권선의 양측에 있는 2개의 2차 권선(21, 22)을 구비한 것을 특징으로 하는 절곡 각도 검출 방법.
제1항에 있어서, 상기 거리 측정 센서는 복수개의 공압식 게이지(50, 51, 52, 53, 54, 55)를 구비하며, 상기 각각의 벽면(10, 13, 13a, 13b)의 상기 두 지점에 한 쌍씩 상기 복수 개의 공압식 게이지를 설치하여 상기 금속판의 절곡편(7, 8, 8a)에 수직인 방향으로 상기 절곡편을 향하여 기체 분사류를 각각 분출하고, 차동 압력계(69)를 사용하여 각각의 공압식 게이지 내에 마련된 제1챔버(65)와 제2챔버(66) 사이의 압력차를 측정하고, 측정되 압력차에 비례하는 전기 신호를 대수합 연산 장치(30)에는 처리함으로써 상기 거리(D1, D2, D3, D4)가 측정되는 것을 특징으로 하는 절곡 각도 검출 방법.
펀치(2)와 이 펀치를 받아들이는 요면 시트(5)가 있는 다이(3)를 구비하고, 펀치(2)와 다이(3)가 협동하여 그들 사이에 삽입된 금속판을 절곡시키는 절곡기(1)에 의한 절곡 가공 중에 금속판의 절곡편(7, 8, 8a) 중 2개의 인접한 절곡편(7-8; 7-8, 8-8a)사이에 형성된 절곡 각도(β;β1, β2)를 검출하는 절곡 각도 검출 장치에 있어서, 펀치(2) 또는 다이(3)의 벽면(10, 13, 13a, 13b)에 일부가 설치되어 상기 벽면으로부터 금속판(4)의 절곡편(7, 8, 8a) 까지의 거리를 측정하는 거리 측정장치(18, 19, 20, 25, 28, 29, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 63, 64, 69)와, 상기 거리 측정 장치로부터 신호를 수신하여 대수합을 계산하는 연산 장치(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절곡 각도 검출 장치.
제5항에 있어서, 상기 거리 측정 장치는 상기 각 벽면(10, 13, 13a, 13b)에 설치되고, 교류 전원(25)에 연결된 1차 권선(23)과, 1차 권선의 양측에 그 1차 권선으로부터 떨어져 배치된 1쌍의 2차 권선(21, 22)과를 각각 포함하며, 상기 1차 및 2차 권선의 축선은 벽면(10, 13, 13a, 13b)에 실질적으로 수직으로 배치된 복수개의 E자형 차동 변압기를 구비하며, 상기 연산 장치(30)는 상기 차동 변압기들의 2차 권선(21, 22)의 단자의 전압 값을 받는 것을 특징으로 하는 절곡 각도 검출 장치.
제5항에 있어서, 상기 거리 측정 장치는 쌍을 이루어 각 벽면(10, 13, 13a, 13b)에 상호 일정 거리를 두고 설치되고, 각각의 축선이 벽면에 수직인 방향으로 기체 분사류를 방출하도록 벽면에 대하여 실질적으로 수직으로 배치된 다수의 공압식 게이지(50, 51, 52, 53, 54, 55)를 구비하며, 상기 연산 장치(30)는 게이지로부터 기체 압력 신호를 받는 것을 특징으로 하는 절곡 각도 검출 장치.