KR20010039895A

KR20010039895A - 굽힘기계 및 그 운전방법

Info

Publication number: KR20010039895A
Application number: KR1020000054462A
Authority: KR
Inventors: 이토순이츠; 고토아츠토시
Original assignee: 무라타 기카이 가부시키가이샤; 고토 아츠토시; 가부시키가이샤 아미텍
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-09-16
Publication date: 2001-05-15
Also published as: EP1090699A2; KR100519521B1; DE60029288D1; US6571589B1; CN1292309A; DE60029288T2; EP1090699B1; CN1233485C; EP1090699A3

Abstract

금형에 소형으로 각도측정기를 내장할 수 있으며, 정밀도가 우수한 가공을 행할 수 있는 굽힘기계를 제공한다. 또, 이 굽힘기계로 스프링백에 대응한 정밀도가 우수한 굽힘가공을 행할 수 있는 학습제어의 운전방법을 제공한다.

직선상으로 연장되는 상형(4) 및 하형(2)으로 굽힘가공을 행함에 있어서, 상형(4)에 각도측정기(9)를 내장한다. 각도측정기(9)는 링크형식의 각부접촉구(12)와, 그 변위를 계측하는 유도형의 직선위치검출기(13)로 구성된다. 학습을 위한 운전에 있어서는, 굽힘과정에서 상형(4)의 위치, 하중, 및 굽힘각도를 측정하고, 구 후에 스프링백후의 굽힘각도를 측정한다. 각 측정값의 상호관계로부터 굽힘기계에 있어서의 굽힘각도제어를 행하는 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 얻도록 한다.

Description

굽힘기계 및 그 운전방법{A PRESS MACHINE AND ITS DRIVING METHOD}

본 발명은 프레스 브레이크 등의 굽힘기계 및 그 운전방법에 관한 것으로, 특히 굽힘가공중에 각도검출을 행할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

종래, 프레스 브레이크 등의 굽힘기계에 있어서, 가공중의 굽힘각도의 제어나, 가공된 판재의 굽힘각도의 양부(良否)판정 등을 위해, 인라인으로 굽힘각도를 측정하는 것이 행해지고 있다. 굽힘기계에 있어서, 인라인으로 굽힘각도를 측정하는 각도측정기로서는, 상형의 근방에 설치되어, 측정기 착탈기구에 의해 판재의 굽힘가공부에 착탈되는 것이 일반적이다. 이 외에, 상형에 각도측정기를 내장한 것이 일부 제안되고 있다.

상기 측정기 착탈기구를 이용하는 것으로서는, 평행링크형상의 각부접촉구를 판재의 굽힘가공부에 삽입하고, 이 각부접촉구가 판재의 각부형성면에 접해서 발생하는 링크결합부의 직선위치의 변위를 회전식 인코더로 계측해서 굽힘각도를 검출하는 것이 있다.(일본국 특허 제2630720호 등). 이것에 따르면, 판재의 자세에 좌우되기 어렵고, 또 판재의 두께변동의 영향이나, 판재의 오목각부를 이루는 양면의 치수에 관계없이 측정을 행할 수 있다.

그러나, 각부접촉구의 직선위치변위를 인코더의 회전으로 환산하므로, 그 운동변환부에서 발생하는 미세한 오차에 의해, 측정정밀도가 제한되고, 보다 나은 층 층정정밀도의 향상이 어렵다. 또, 측정기 착탈기구가 필요하므로, 측정을 위한 장치전체가 대형화되고, 그 때문에, 각도측정기를 복수개 설치해서 판재의 굽힘선방향으로 떨어진 복수 부분의 각도측정을 행하는 것이 어렵다. 이러한 복수 부분의 측정은 굽힘가공과 같이 정밀도의 확보를 위해 바람직하다.

상기 각도측정기를 상형에 내장할 수 있으면, 복수 부분의 설치가 용이하게 되지만, 회전식 인코더는 가로세로 및 두께가 모두 어느 정도의 치수를 갖는 입체적인 형상이므로, 프레스브레이크의 상형과 같은 편평한 부품에 내장시키는 것이 어렵다. 프레스브레이크의 상형은 예를 들면, 두께가 수 미리미터정도이고, 이러한 편평한 프레스형 중에 프레스형의 강도에 영향을 주는 일없이 내장할 수 있는 각도측정기는 아직까지 실용예가 거의 없다.

프레스브레이크의 상형에 각도측정기를 내장한 제안예로서는, 서로 폭이 다른 2개의 주사엘리먼트를 판재의 오목각부에 삽입해서 각각의 양끝을 오목각부의 양면에 접촉시키고, 이들 주사엘리먼트의 오목각부로의 진입깊이의 차로부터 굽힘각도를 환산하는 것이 제안되고 있다. 각 주사엘리먼트는 디스크상 또는 막대상의 것 등으로 되어 있다. 진입깊이의 차는 PSD(위치반응검파기) 등의 광학적 센서로 검출한다.

그러나, 광학적 센서는 열에 약하고, 굽힘가공에 따른 발열 등으로 측정정밀도가 저하할 우려가 있다. 또, 각도측정기의 내장을 위한 것만으로, 상형을 분할구조로 할 필요가 있어서, 상형의 구조가 복잡하게 될 뿐만 아니라, 상형의 강도가 저하하고, 이것을 보충하기 위해서는 상형을 대형화시키는 것이 필요하게 된다.

또, 판재의 굽힘가공에서는, 스프링백이라고 불리는 현상, 즉 판재의 탄성때문에 약간의 굽힘각도가 복귀하는 현상이 있고, 이 때문에 정밀도가 우수한 검출을 행할 수 없거나, 검출에 시간이 걸리는 문제가 있다. 예를 들면, 스프링백후의 굽힘각도를 검출하기 위해서는, 굽힘하중을 일단 완화시킬 필요가 있고, 이때에, 판재의 자세가 변하는 일이 있으며, 이러한 자세변화에 의해 유연하게 대응하는 것도 과제의 하나로 되고 있다. 이 때문에, 각도측정기를 내장한 굽힘기계의 개량과 함께 그 효과적인 운전방법의 개발이 요구된다.

그밖에, 굽힘기계에 설치되는 각도측정기로서는, 화상처리를 응용한 각도측정기로서, 반도체레이저로 슬릿광을 피측정물에 조사하고, 굽힘부의 화상을 CCD카메라로 촬영하고, 굽힘각도를 구하는 것이다. 그러나, 이것은 주위의 밝기의 변동에 따라 계측정밀도가 크게 좌우될 뿐만 아니라, 구조가 복잡하고 비싸지게 된다.

본 발명의 목적은 금형에 소형으로 각도측정기를 내장할 수 있고, 굽힘가공을 행하면서 정밀도가 우수한 각도측정을 행할 수 있는 굽힘기계를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신호의 감쇄의 영향을 받지 않고 측정할 수 있고, 정밀도가 우수한 각도측정을 행할 수 있으며, 또, 간단한 구성으로 온도변화의 영향을 배제한 각도측정을 행할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 금형의 분할에 의한 각도측정기의 금형내에의 내장을 용이하게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상형에 내장한 각도측정기를 이용하고, 스프링백에 대응한 정밀도가 우수한 굽힘가공을 행할 수 있는 굽힘기계의 운전방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 굽힘기계의 정면도이다.

도 2는 상기 굽힘기계의 측면도이다.

도 3의 (A) 내지 (C)는 각각 상기 굽힘기계의 상형에 있어서의 분할형의 단면도, 정면도, 및 측면도이다.

도 4의 (A)는 상기 분할형의 선단부를 확대해서 나타낸 측면도이고, (B)는 그 변형예의 측면도이다.

도 5의 (A)는 상기 굽힘기계에 내장된 각도측정기를 상형과 함께 나타낸 파단 정면도이고, (B)는 그 측면도이다.

도 6은 상기 각도측정기의 동작설명도이다.

도 7은 상기 굽힘기계의 하형과 상형의 관계를 나타낸 측면도이다.

도 8은 상기 굽힘기계의 하형의 변형예와 상형의 관계를 나타낸 측면도이다.

도 9는 상기 굽힘기계의 하형의 다른 변형예와 상형의 관계를 나타낸 측면도이다.

도 10의 (A)는 상기 각도측정기의 직선위치검출기를 나타낸 외관사시도이고, (B)는 코일축방향을 따르는 단면도이고, (C)는 상기 코일에 관련된 전기회로도이다.

도 11은 상기 직선위치검출기의 검출동작의 설명도이다.

도 12는 직선위치검출기의 변형예를 나타낸 것으로, 코일부에 관련된 전기회로도이다.

도 13은 직선위치검출기의 다른 변형예를 나타낸 것으로, 코일부에 관련된 전기회로도이다.

도 14는 직선위치검출기의 또다른 변형예를 나타낸 것으로, 코일부에 관련된 전기회로도이다.

도 15는 직선위치검출기의 또다른 변형예를 나타낸 것으로, 코일부에 관련된 전기회로도이다.

도 16은 직선위치검출기의 또다른 변형예를 나타낸 것으로, 코일부에 관련된 전기회로도이다.

도 17은 직선위치검출기의 또다른 변형예를 나타낸 절단 사시도이다.

도 18은 상기 직선위치검출기의 전기회로도이다.

도 19는 상기 직선위치검출기의 측정회로의 일예를 나타낸 블록도이다.

도 20은 상기 직선위치검출기의 측정회로의 다른 예를 나타낸 블록도이다.

도 21은 굽힘기계의 제어계의 일예를 나타낸 블록도이다.

도 22는 상기 제어계에 있어서의 굽힘기계의 운전방법을 나타낸 플로챠트이다.

도 23은 굽힘기계의 제어계의 다른 예를 나타낸 블록도이다.

도 24는 상기 제어계의 학습제어수단의 블록도이다.

도 25는 상기 제어계에 있어서의 학습제어의 플로챠트이다.

도 26은 상기 제어계로 학습제어를 행할 때의 각종 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 27은 굽힘계의 제어계의 또다른 예를 나타낸 블록도이다.

도 28은 상기 제어계의 학습제어수단의 블록도이다.

도 29는 상기 제어계로 학습제어를 행할 때의 각종 신호의 관계를 나타낸 그래프이다.

(부호의 설명)

1…베드 2…하형

3…램 4…상형

4A…분할형 6…램 승강구동장치

9…각도측정기 11…각도측정기 수용홈

12…각도접촉구 13…유도형 직선위치검출기

14…접촉부품 14a∼14d…링크

15…직선변위부품 16…코일부

17…자기응답부재 18, 19…지지핀

20…연결핀 21, 22…가이드

25…복귀용 탄성체 26…자기응답부재

29…하형높이조정기구 36…측정값 보정수단

37…램위치검출수단 38…굽힘하중 검출수단

40, 41…아나로그 연산회로 42…위상검출회로

50…교류전원 70…굽힘기계 제어장치

71, 71A…굽힘제어수단 72, 72A…학습제어수단

73, 73A…램승강제어수단 74…하형높이제어수단

75, 75A…보정부 76, 76A…패턴테이블

77…굽힘과정중 측정수단 78, 78A…제품굽힘각도 측정수단

79…보정값 생성수단 80, 80A…하중딥점 검출수단

82, 82A…패턴검출부 83, 83A…보정값 생성부

84, 84A…보정값 환산데이터 85, 85A…각도검출부

W…판재

본 발명의 굽힘기계는 판재를 직선상으로 연장된 숫금형 및 암금형으로 끼워 프레스가공을 행하는 굽힘기계에 있어서, 이들 암수의 금형으로 굽혀진 판재의 굽힘각도를 계측하는 각도측정기를 숫금형내에 조립하고, 상기 각도측정기는 유도형 직선위치검출기를 보유하는 것으로 한 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 숫금형에 각도측정기를 조립했기 때문에, 굽힘가공을 하면서 각도검출을 행할 수 있다. 또, 숫금형의 굽힘가공 등을 위한 승강에 따라 각도측정기가 판재의 굽힘부에 진입하게 되고, 각도측정기를 측정을 위해 진퇴구동시키는 전용기구가 불필요하게 된다. 각도측정기는 유도형 직선위치검출기를 갖는 것으로 했지만, 유도형 직선위치검출기는 소형이고 정밀도가 우수한 것이 실용화되고 있고, 이러한 것을 각도측정기로 사용함으로써, 정밀도가 우수한 각도검출을 행할 수 있다. 또, 프레스브레이크와 같은 작고 편평한 프레스형인 숫금형으로의 조립도 용이하게 행할 수 있다. 유도형 직선위치 검출기로서는 차동트랜스나, 위상시프트타입의 것 등 여러가지의 것을 사용할 수 있다.

상기 각도측정기는 구체적으로는, 예를 들면, 판재의 굽힘가공된 오목각부의 양면에 접촉해서 각부형성면사이의 개방각도에 따른 직선위치의 변위를 발생하는 각부접촉구와, 이 각부접촉구의 직선위치의 변위를 측정하는 유도형 직선위치검출기를 보유함으로써 구성된다.

직선위치검출기는 직선위치의 변위를 전기적인 위상각의 변화로 검출하는 것으로서, 직선위치의 검출용 코일의 온도특성을 복수의 코일 또는 임피던스수단의 출력으로 상쇄해서 보상하는 기능을 갖는 것으로 하는 것이 바람직하다.

위상각의 변화로 위치검출을 행하는 것이면, 신호 감쇄의 영향을 받지 않고 검출할 수 있고, 정밀도가 우수한 위치검출을 행할 수 있다. 또, 직선위치검출기가 직선위치의 검출용 코일의 온도특성을 복수의 코일 또는 임피던스수단의 출력으로 상쇄해서 보상하는 기능을 갖는 것으로 하면, 온도변화의 영향을 배제한 위치검출을 용이하게 행할 수 있다. 이 때문에, 굽힘가공에 따른 발열에 영향을 받지 않고 측정할 수 있고, 운전시간 등에 따른 보정이 불필요하게 된다.

이러한 직선위치검출기는 구체적으로는 예를 들면, 동상의 교류신호로 여자되는 복수의 코일과, 직선위치가 변위해서 상기 코일의 인덕턴스를 변화시키는 자기응답부재와, 연산회로를 보유하는 것으로서 구성할 수 있다. 이 경우에, 상기 연산회로는 상기 복수의 코일의 출력전압을 조합해서 복수의 교류출력신호를 생성하고, 이들 복수의 교류출력신호에 있어서의 진폭값의 상관관계로부터 직선위치의 변위에 대응하는 위상각을 검출하게 된다.

상기 숫금형은 금형폭방향으로 병렬로 설치되는 복수의 분할형으로 형성되고, 분할형의 배열개수의 변경에 의해 금형폭의 변경이 가능한 것이어도 좋다. 이 경우, 어느 하나의 분할형에 있어서의 분할형 상호간의 측단면에 수용오목부를 설치하고, 이 수용오목부에 상기 각도측정기를 수용해도 좋다.

이와 같이, 금형폭방향으로 병렬로 설치되는 분할형의 분할면에 오목부를 형성해서 각도측정기를 수용한 경우, 금형폭변경을 위한 분할을 각도측정기의 내장에 이용할 수 있고, 각도측정기의 금형내부로의 내장이 용이하게 된다. 또, 각도측정기의 수용오목부를 분할형간의 측단면에 배치하므로, 상형의 금형폭방향의 복수부분에 각도측정기를 설치할 수 있고, 이 때문에, 굽힘부와 같은 복수부분의 굽힘각도를 검출해서, 굽힘가공과 같이 정밀도를 확보하는 것도 용이하게 할 수 있다. 또, 각도측정기를 상호간에 설치한 양측의 분할형은 예를 들면 사용위치에 대해서 동시에 배열상태와 비선택상태로 변경시키도록 한다.

본 발명의 굽힘기계의 운전방법은, 본 발명의 상기 중 어느 하나의 구성의 굽힘기계를 운전하는 방법으로서, 굽힘과정에서 숫금형인 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도를 측정하고, 이 굽힘과정후, 상형의 어느 정도의 복귀상태 또는 상형의 가압완화상태에서 판재의 스프링백후의 굽힘각도를 측정하고, 이들 측정된 상형의 승강위치, 하형에 작용하는 하중, 판재의 굽힘각도, 및 스프링백후의 굽힘각도의 상호관계로부터, 굽힘기계에 있어서의 굽힘각도제어를 행하는 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 얻는 방법이다. 또, 상형의 승강위치는 승강동작의 속도곡선이 정해져 있으면, 시간에 의해 알 수 있으므로, 시간에 의해 간접적으로 나타내도록 해도 좋다. 본 발명의 다른 각 관점에 의한 운전방법의 경우도, 상형의 승강위치는 시간에 의해 나타내도 좋다.

판재의 굽힘가공에서는, 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 상호에 소정의 관계가 발생하고, 스프링백량도 이들 관계에 의해 영향을 받는다. 이 때문에, 굽힘가공중에 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도를 측정하는 동시에, 스프링백후의 굽힘각도를 측정하고, 이들 측정값의 상호관계로부터 굽힘기계에 있어서의 굽힘각도에 영향을 주는 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 얻음으로써, 다음 굽힘가공을 정밀도 좋게 행할 수 있다. 스프링백후의 굽힘각도는 굽히가공에 계속해서, 상형의 어느 정도의 복귀상태 또는 상형의 가압완화상태에서 측정함으로써, 실제로 스프링백이 발생한 상태의 각도를 측정할 수 있고, 상형에 내장된 각도측정기로 간단하고 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 이 굽힘기계의 운전방법은 예를 들면, 모의 굽힘시에만 채용하고, 그 후에는 모의 굽힘시에 얻어진 다음 회의 보정값으로 보정해서 운전해도 좋다.

이 굽힘기계의 운전방법에 있어서, 굽힘과정에 있어서의 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 상호관계를 복수의 패턴으로 분류한 패턴테이블과, 상기 각 패턴마다 스프링백후의 굽힘각도에 대응하는 상기 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 부여하는 보정값 환산데이터를 준비해 두고, 굽힘과정에서 측정된 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도를 상기 패턴테이블과 조회해서 대응하는 패턴을 선택하고, 굽힘과정후의 상기 스프링백후의 굽힘각도를 선택한 패턴의 보정값 환산데이터로 환산해서 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 얻도록 해도 좋다.

스프링백후의 굽힘각도와, 굽힘각도제어를 위한 조정가능부분의 조정량과의 관계곡선은 굽힘과정에서 발생하는 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 상호관계에 의해 복수의 패턴으로 분류할 수 있고, 그 각 패턴마다 공통의 경향이 있음을 연구에 의해 알 수 있었다. 예를 들면, 판재의 판두께, 재질 등이 바뀌어도 상기 각 측정값의 관계만으로 패턴화할 수 있다. 이 때문에, 상기 패턴테이블 및 패턴별 보정값 환산데이터를 미리 준비해 두고, 굽힘과정에서 얻은 각 측정값으로 패턴을 선택한 후, 선택한 패턴의 보정값 환산데이터로 환산해서 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 얻음으로써, 정밀도높은 굽힘가공을 간단하고, 또한 복잡한 연산을 필요로 하지 않고 신속하게 행할 수 있다. 스프링백후의 굽힘각도에 따라 보정값 연산데이터 등으로 다음 회의 보정값을 얻기 위해서는 굽힘각도를 그대로 처리해도 좋고, 또 스프링백후의 굽힘각도와 목표각도와의 오차 등으로 처리해도 좋다.

본 발명의 굽힘기계의 운전방법에 있어서, 굽힘기계의 종류가 암금형인 하형의 바닥면높이가 가변으로 되고, 판재가 하형의 바닥면에 밀착상태로 될 때까지 상형을 하강시켜 절곡을 행하는 경우에는 상기 조정가능부분은 하형의 바닥면높이가 된다. 상기 보정값 환산데이터로부터 얻은 다음 회의 보정값은 상기 바닥면높이의 보정값이 된다.

본 발명의 굽힘기계의 운전방법에 있어서, 굽힘기계의 종류가 숫금형인 상형의 하형으로의 진입량의 조정으로 굽힘각도를 정하는 경우에는, 상기 조정가능부분은 상형이 된다. 상기 보정값 환산데이터로부터 얻은 다음 회의 보정값은 판재굽힘각도의 목표각도가 되는 상형의 승강위치보다 더욱 상형을 하강시키는 오버스트로크의 목표값에 대한 보정값이 된다.

상기 하형의 바닥면높이가 가변으로 된 형식의 굽힘기계의 운전방법의 경우에, 굽힘과정에서 발생하는 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 관계의 패턴은 하중딥점에서 목표각도까지의 상형의 스트로크와, 목표각도로부터 최하점까지의 상형의 스트로크에 대응해서 분류하도록 해도 좋다.

연구결과에 따르면, 이렇게 하중딥점의 전후의 스트로크로 패턴의 분류를 행함으로써, 보다 한층 공통화 경향을 따른 패턴화를 행할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 굽힘기계는 본 발명의 상기 어느 하나의 구성의 굽힘기계로서, 굽힘각도제어를 행하는 조정가능부분을 갖는 것에 있어서, 다음의 학습제어수단을 설치한 것이다.

이 학습제어수단은,

굽힘과정에 있어서의 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 상호관계를 복수의 패턴으로 분류한 패턴테이블과,

상기 각 패턴마다 스프링백후의 굽힘각도에 대응하는 상기 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 부여하는 보정값 환산데이터와,

굽힘과정에서 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도를 측정하는 수단과,

굽힘후의 상형의 어느 정도의 복귀상태에서 판재의 스프링백후의 굽힘각도를 측정하는 수단과,

굽힘과정에서 얻어진 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 값에 의해 상기 패턴테이블의 해당 패턴을 선택하고, 그 선택된 패턴에 의해 상기 보정값 환산데이터에 따라 스프링백후의 굽힘각도에 대응하는 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 생성하는 보정값 생성수단을 구비하는 것으로 한다.

이 구성의 학습제어수단을 설치함으로써, 본 발명의 상기 패턴화한 다음 회의 보정값을 얻는 운전방법을 실시할 수 있다.

본 발명의 일실시형태를 도면과 함께 설명한다.

도 1은 각도측정기를 구비한 굽힘기계의 정면도이고, 도 2는 그 측면도이다. 이 굽힘기계는 프레스브레이크이고, 베드(1)상에 암금형이 되는 직선상의 하형(2)이 부착되고, 램(3)의 하단에 숫금형이 되는 상형(4)이 부착되어 있다. 램(3)은 양측부에서 가이드(5)에 의해 베드(1)에 승강가능하게 설치되고, 램 승강구동장치(6)에 의해 승강구동된다. 램 승강구동장치(6)는 전동모터 또는 유압실린더 등으로 이루어지며, 임의의 위치에 승강위치의 제어가 가능한 것으로 되어 있다.

하형(2) 및 상형(4)은 각각 금형폭방향으로 복수의 분할형(2A, 4A)으로 분할되어 있고, 분할형(2A, 4A)의 배열개수의 선택에 의해, 금형폭의 변경이 가능하게 되어 있다. 이 금형폭변경은 분할형(2A, 4A)을 가공에 사용하는 사용위치(도시된 위치)와 퇴피위치와의 사이에 분할형 선택기구(도시생략)로 이동시킴으로써 행해진다. 상형(4)의 일부 내지 모든 분할형(4A)에 각도검출기(9)가 설치되어 있다.

베드(1)에는 하형(2)의 전후에 판재지지대(7) 및 게이지(8)가 설치되어 있다. 굽힘가공될 판재(W)는 판재지지대(7)에 탑재되어 게이지(8)에 닿을 때까지 하형(2)위로 삽입되고, 램(3)에 의한 상형(4)의 하강에 의해 암금형인 하형(2)과 숫금형인 상형(4)사이에 끼워져 판재(W)가 V자형으로 굽힘가공된다.

하형(2)은, 본 실시형태에서는 3점벤드용의 것으로 되고, 도 7에 나타내듯이, 각형의 하형홈(2a)을 가진 것으로 되어 있다. 또, 하형(2)은 가변의 바닥부(2aa)를 보유하고, 가변바닥부(2aa)의 상하위치조정에 의해 홈의 깊이가 가변하게 되어 있다. 가변바닥부(2aa)는 바닥면높이 조정기구(29)에 의해, 상기 위치조정이 행해진다. 바닥면높이 조정기구(29)는 가변바닥부(2aa)의 경사진 바닥면에 접해서 진퇴가능한 데어퍼부재(29a)와, 이 테이퍼부재(29a)를 진퇴시키는 이송나사기구(29b)와, 그 구동용 모터(29c)로 구성된다.

상형(4)은 선단부(4a)가 예각의 V자상 단면형상으로 되어 있고, 그 선단가장자리(4aa)는 둔각의 V자상 단면 내지 원호상 곡면의 단면형상으로 되어 있다. 상형(4)의 두께는 하형(2)의 홈폭보다 매우 얇은 두께로 되어 있다.

이러한 3점벤드용의 하형(2)을 이용한 경우, 판재(W)의 굽힘은 판재(W)가 하형(2)의 홈바닥에 도달할 때까지 상형(4)을 하강시킴으로써 행해진다. 판재(W)의 굽힘각도는 하형(2)의 홈폭 및 홈깊이로 대략 정해지고, 여기에 굽힘하중, 즉 상형(4)을 하강시키는 가압력과, 상형(4)의 원호상 내지 둔각상으로 된 선단가장자리(4aa)의 단면형상이 요인으로 첨가되어 정해진다.

하형(2)은 도 7과 같은 3점벤드용의 것외에, 도 8에 나타낸 에어벤드용의 것이나, 도 9에 나타낸 보토밍용의 것을 이용해도 좋다. 에어-벤드용 및 보토밍용의 하형(2)의 경우, 그 금형면이 되는 하형홈(2b, 2c)은 모두 V홈상으로 되지만, 하형(2)과 판재(W)와의 접촉점은, 에어-벤드용에서는 하형홈(2b)의 개구가장자리(4ba), 보토밍용에서는 하형홈(2c)의 홈바닥부근부(4ca)가 된다.

판재(W)의 굽힘각도는 에어-벤드 및 보토밍 모두 하형홈(2b)의 홈폭, 홈 양측면이 이루는 각도, 상형(4)의 선단가장자리(4aa)의 단면형상, 및 상형(4)의 하형내로의 진입량에 의해 정해진다.

도 3은, 상형(4)의 한 개의 분할형(4A)을 나타낸다. 분할형(4A)은 상기의 분할형 선택기구에 결합시키는 결합부(10)를 상부에 갖고, 분할형 상호의 인접면이 되는 측단면에 각도측정기의 수용오목부(11)가 형성되어 있다. 이 수용오목부(11)는 상하로 연장되는 홈상으로 형성되고, 이 수용오목부(11)안에 도 5에 나타내듯이 각도측정기(9)가 설치된다.

각도측정기(9)는 각부접촉구(12)와 유도형의 직선위치검출기(13)로 구성되고, 각각 각도측정기 수용오목부(11)의 하부 및 상부에 수용되어 있다. 각부접촉구(12)는 피측정물이 되는 판재(W)의 굽힘가공된 오목각부를 형성하는 양측의 각부형성면(a, a)에 접촉해서 각부형성면(a, a)사이의 개방각도(α)에 따른 직선위치의 변위를 Y방향으로 발생시키는 것이다. 직선위치검출기(13)는 이 각부접촉구(12)의 직선위치의 변위를 측정하는 것이다.

각부접촉구(12)는, 판재(W)의 오목각부내로 진입해서 양측의 각부형성면(a, a)에 접촉하는 접촉부품(14)과, 이 접촉부품(14)의 변위에 따라 오목각부로의 진입방향(상하방향)(Y)의 직선위치변위를 발생하는 직선변위부품(15)을 보유한다. 직선위치검출기(13)는 코일부(16)와, 이 코일부(16)내를 직선방향으로 진퇴가능하게 이루어진 막대상의 자기응답부재(17)를 보유하고, 이 자기응답부재(17)가 각부접촉구(12)의 직선변위부품(15)에 고정된다.

접촉부품(14)은 4개의 링크(14a∼14d)로 이루어진 평행링크기구로서 구성되고, 이들 링크(14a∼14d)는 상하로 분리된 2개의 지지핀(18, 19)과, 좌우로 분리된 2개의 연결핀(20, 20)으로 차례대로 연결되어 있다. 상측의 지지핀(18)은 직선변위부품(15)에 설치되어 있고, 가이드(21)에 의해 상하방향으로만 소정범위(가이드길이의 범위)에서 이동가능하게 안내된다. 하측의 지지핀(19)은 직선변위부품(15)으로부터 떨어져서 설치되고, 가이드(22)에 의해 상하방향으로만 소정의 틈새범위(가이드길이의 범위)에서 이동가능하게 되어 있다. 하측 지지핀(19)은 기준위치측의 지지핀이 되고, 상측 지지핀(18)은 변위측의 지지핀이 된다. 좌우 연결핀(20, 20)은 임의로 이동가능하게 되어 있다. 상기 가이드(21, 22)는 인접하는 양측의 분할형(4A, 4A)의 측단면에 형성된 대향하는 한 쌍의 가이드홈으로서 형성되고, 지지핀(18, 19)은 링크(14a∼14d)로부터 양측으로 돌출되어 그 돌출부분이 가이드(21, 22)에 이동가능하게 끼워맞춰진다. 기준위치측의 가이드(22)는 틈새범위가 비교적 작아지도록 설정된다. 또, 기준측의 가이드(22)는 도 4(B)에 변형예를 나타내듯이, 지지핀(19)이 횡방향으로 이동가능한 틈새를 발생하는 것이어도 좋다.

도 5에 있어서, 직선변위부품(15)은 분할형(4A)에 상하방향으로만 이동가능하게 설치되고, 복귀용 탄성체(25)에 의해 아래쪽으로 밀리고 있다. 복귀용 탄성체(25)는 압축코일스프링으로 이루어지고, 직선변위부품(15)에 돌출된 축부(15a)의 외주에 설치되어 있다. 이들 복귀용 탄성체(25) 및 직선변위부품(15)의 일부는 각도측정기 수용오목부(11)안에 설치된 하측의 깊은 홈부(11a)안에 수용되어 있다.

자기응답부재(17)는 그 축심이 상하 지지핀(18, 19)과 직교하는 위치이고, 직선변위부품(15)에 위쪽으로 돌출해서 고정되어 있다. 코일부(16)의 단자군(16a)은 코일부(16)의 상부에 설치되고, 분할형(4A)에 설치된 배선구멍(23)으로부터 도출되어 있다.

또, 각도측정기(9)로서, 그 구성부품을 고려하면, 분할형(4A)은 직선위치검출기(13)의 코일부(16)를 설치하는 동시에, 각부접촉구(12)를 진퇴가능하게 지지한 접촉구 안내부재가 된다.

유도형의 직선위치검출기(13)는 전자유도의 원리를 이용해서 직선위치의 변위를 검출하는 장치를 말하며, 여기에는 일반적인 차동트랜스나, 검출대상 직선위치에 상관하는 전기적 위상각을 가진 교류신호를 출력하도록 한 위상시프트타입의 직선위치 검출기도 포함된다. 이 예에서는, 유도형의 직선위치검출기(13)로서 다음의 구성의 것이 이용되어진다.

이 직선위치검출기(13)는 도 10에 나타내듯이, 코일을 1차코일만으로 한 것이다. 도 10의 예는 사인 및 코사인 함수특성을 나타낸 진폭을 각각 갖는 두 개의 교류출력신호에 있어서, 전기각으로 0∼360°까지의 전체 범위에서의 진폭변화가 얻어지도록 하는 예를 나타낸다. 도 10의 (A)는 이 직선위치 검출기에 있어서의 코일부(16)와 자기응답부재(17)와의 물리적 배치관계의 일예를 외관개략도에 의해 나타낸 것으로, 도 10의 (B)는 그 코일축방향 단면개략도, 도 10의 (C)는 코일부(16)의 전기회로의 일예를 나타낸 도이다. 도 10에 나타낸 위치검출장치는 검출대상의 직선위치를 검출하는 것으로, 예를 들면 코일부(16)가 상대적으로 고정되어 있고, 자기응답부재(17)가 검출대상의 변위에 따라 상대적으로 직선변위한다.

자기응답부재(17)는, 코일에 대해서 자기적으로 특성을 변화시키는 재질의 부재이고, 자성체 또는 양(良)도전체로 이루어진다. 자기응답부재(17)는 일부만을 자성체 또는 양도전체로 한 것이어도 좋지만, 이 예에서는 전체가 자성체 또는 양도전체로 되어 있고, 예를 들면 바늘과 같은 가느다란 핀상의 부재로 되어 있다.

코일부(16)는 교류원(50)으로부터 발생된 동상의 교류신호sinωt에 의해 여자되는 복수의 코일(Lα,LA, LB, LC, LD, Lβ)를 검출대상의 변위방향을 따라 차례로 배열해서 이루어진다. 자기응답부재(17)의 코일부(16)에 대한 상대위치가 변화함으로써, 그 위치에 따라 각 코일(Lα,LA, LB, LC, LD, Lβ)의 인덕턴스가 변화하고, 자기응답부재(17)의 끝부(17a)가 한 개의 코일의 일단에서 타단까지 변위하는 동안에 그 코일의 양끝사이의 전압이 점차 증가 또는 점차 감소하게 된다.

이 예에서는, 코일수는 6개로 되어 있고, 가장 가운데 4개의 코일(LA, LB, LC, LD)에 대응하는 범위가 유효검출범위이다. 한 개의 코일의 길이를 K로 하면, 그 4배의 길이인 4K가 유효검출범위가 된다. 유효검출범위의 전후에 한 개씩 설치된 코일(Lα,Lβ)은 보조코일이다. 보조코일(Lα,Lβ)은 코사인함수특성을 충실하게 얻을 수 있도록 하기 위해 설치한 것으로, 정밀도를 더이상 추구하지 않는 경우에는, 생략할 수 있다. 각 코일(Lα,LA, LB, LC, LD, Lβ)은, 물리적으로 절단된 각각의 코일일 필요는 없고, 일련의 코일 중간에 단자를 설치하고, 각 단자사이를 개별의 코일로 해도 된다.

아나로그연산회로(40, 41)는 저항회로군(RS1, RS2)과 오퍼앰프(OP1, OP2)를 포함해서 구성되어 있고, 단자(43, 44, 45, 46, 47, 48, 49)를 통해 각 코일(Lα,LA, LB, LC, LD, Lβ)의 단자간 전압(Vα,VA, VB, VC, VD, Vβ)을 각각 꺼내고, 이들을 덧셈 및/또는 뺄셈함으로써, 검출대상위치(자기응답부재(17)의 끝부(17a)의 코일부(16)안으로의 진입위치)에 따라 소정의 주기함수특성에 따른 진폭을 각각 나타낸 복수의 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt를 생성한다. 이들 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt를 위상검출회로(42)에 입력하고, 그 진폭함수sinθ 및 cosθ의 위상각성분(θ)을 검출함으로써, 검출대상위치를 절대단위로 검출할 수 있다. 코일부(16)의 코일수나 배치 등은 도시한 예에 한정되지 않고, 여러가지로 변경할 수 있다. 또, 각 단자(43∼49)의 출력은 디지털처리를 행하도록 해도 좋다.

도 10의 예의 유도형 직선위치검출기(13)는 소형이고 정밀도가 우수한 각도검출을 행할 수 있으므로, 이것을 각도측정기(9)에 이용함으로써, 각도측정기(9)를 굽힘기계의 상형(4)안에 소형으로 수용할 수 있고, 간단한 구성으로 정밀도가 우수한 굽힘가동을 행할 수 있다.

이 직선위치검출기(13)의 작용을 구체적으로 설명한다. 자기응답부재(17)의 각 코일에 대한 근접 또는 진입의 상태가 증가할 수록 각 코일의 자기유도가 증가하고, 이 부재의 끝부가 한 개의 코일의 일단에서 타단까지 변위하는 동안에 그 코일의 양끝간 전압이 점차 증가한다. 복수의 코일(Lα,LA, LB, LC, LD, Lβ)이 검출대상의 변위방향을 따라 차례로 배열되어 이루어짐으로써, 이들 코일에 대한 자기응답부재의 위치가 검출대상의 변위에 따라 상대적으로 변위함에 따라, 도 11의 (A)에 예시하듯이, 각 코일의 양끝간 전압(Vα,VA, VB, VC, VD, Vβ)의 점차적인 증가변화가 차례로 발생한다. 도 11의 (A)에 있어서, 한 코일의 출력전압이 경사진 구간에 있어서, 그 코일의 일단에서 타단을 향해 자기응답부재(17)의 끝부가 변위하게 된다. 전형적으로는, 자기응답부재(17)의 끝부가 어느 한 개의 코일의 일단에서 타단까지 변위하는 동안에 발생하는 상기 코일의 양끝간 전압의 점차적인 변화커브는 사인 또는 코사인함수에 있어서의 90°의 범위의 함수값변화에 견줄 수 있다. 그래서, 각 코일의 출력전압(Vα,VA, VB, VC, VD, Vβ)을 각각 적절하게 조합해서 덧셈 및/또는 뺄셈함으로써, 검출대상위치에 따라 사인 및 코사인함수특성을 나타낸 진폭을 각각 갖는 두 개의 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt를 생성할 수 있다.

즉, 아나로그 연산회로(40)에서는 코일(LA, LB, LC. LD)의 출력전압(VA, VB, VC, VD)을 하기식(1)과 같이 연산함으로써, 도 11의 (B)에 나타내는 사인함수특성의 진폭커브를 나타낸 교류출력신호를 얻을 수 있고, 이것은 등가적으로 「sinθsinωt」로 나타낼 수 있다.

(VA-VB)+(VD-VC)…식(1)

또, 아나로그 연산회로(41)에서는, 코일(Lα,LA, LB, LC, LD, Lβ)의 출력전압 (Vα,VA, VB, VC, VD, Vβ)을 하기식(2)과 같이 연산함으로써, 도 11의 (B)에 나타낸 코사인함수특성의 진폭커브를 나타낸 교류출력신호를 얻을 수 있다. 또, 도 11의 (B)에 나타낸 코사인함수특성의 진폭커브는 실제로는 마이너스·코사인함수특성 즉 「-cosθsinωt」이지만, 사인함수특성에 대해서 90°로 어긋난 것을 나타낸 점에서 코사인함수특성에 상당하는 것이다. 따라서, 이것은 코사인함수특성의 교류출력신호라고 하고, 이하, 등가적으로 「cosθsinωt」로 나타낸다.

(VA-Vα)+(VB-VC)+(VB-VD)…식(2)

또, 식(2)의 연산대신에, 하기의 식(2')의 연산을 행해도 좋다.

(VA-Vα)+(VB-VC)-VD식…(2')

또, 식(2)에서 구한 마이너스·코사인함수특성의 교류출력신호「-cosθsinωt」를 전기적으로 180°위상반전처리함으로써, 실제로, cosθsinωt로 나타내는 신호를 생성하고, 이것을 코사인함수특성의 교류출력신호로 해도 좋다. 그러나, 후단의 위상검출회로(진폭위상변환회로)(42)에서 예를 들면 코사인함수특성의 교류출력신호를 「-cosθsinωt」의 형태로 뺄셈연산에 사용하는 경우에는, 마이너스·코사인 함수특성의 교류출력신호「-cosθsinωt」의 상태로 사용하면 된다. 또, 식(2)의 연산대신에, 하기식(2")의 연산을 행하면, 실제로 코사인함수특성의 교류출력신호「cosθsinωt」를 생성할 수 있다.

(Vα-VA)+(VC-VB)+(VD-Vβ)…식(2")

각 교류출력신호의 진폭성분인 사인 및 코사인함수에 있어서의 위상각(e)은 검출대상위치에 대응하고 있고, 90°의 범위의 위상각(θ)이 한 개의 코일의 길이(K)에 대응하고 있다. 따라서, 4K의 길이의 유효검출범위는 위상각(θ)의 0°에서 360°까지의 범위에 대응하고 있다. 따라서, 이 위상각(θ)을 검출함으로써, 4K의 길이의 범위에 있어서의 검출대상위치를 절대단위로 검출할 수 있다.

여기에서, 온도특성의 보상에 대해서 설명하면, 온도에 따라 각 코일의 임피던스가 변화하고, 그 출력전압(Vα,VA, VB, VC, VD, Vβ)도 변동한다. 예를 들면, 도 11의 (A)에서 실선의 커브에 대해서 파선으로 나타내듯이 각 전압이 일방향으로 증가 또는 감소변동한다. 그러나, 이들을 가감산합성한 사인 및 코사인함수특성의 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt에 있어서는, 도 11의 (B)에서 실선의 커브에 대해서 파선으로 나타내듯이, 양, 음의 양방향의 진폭변화로서 나타낸다. 이것을 진폭계수(A)를 이용해서 나타내면, Asinθsinωt 및 Acosθsinωt로 되고, 이 진폭계수(A)가 주변환경온도에 따라 변화하게 되고, 이 변화는 두 개의 교류출력신호에서 같도록 나타내어진다. 이러한 점에서 알 수 있듯이, 온도특성을 나타낸 진폭계수(A)는 각각의 사인 및 코사인함수에 있어서의 위상각(θ)에 대해서 영향을 미치지 않는다. 따라서, 이 실시형태에 있어서는, 자동적으로 온도특성의 보상이 이루어지게 되고, 정밀도가 우수한 위치검출을 기대할 수 있다.

사인 및 코사인함수특성의 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt에 있어서의 진폭함수sinθ 및 cosθ의 위상성분(θ)을 위상검출회로(또는 진폭위상변환수단)(42)에서 계측함으로써, 검출대상위치를 절대단위(absolute)로 검출할 수 있다. 이 위상검출회로(22)로서는 예를 들면 특개평 9-126809호 공보에 나타낸 기술을 이용해서 구성하면 된다. 또는, 공지의 리졸버출력을 처리하기 위해 사용되는 R-D컨버터를 이 위상검출회로(42)로서 사용하도록 해도 좋다.

또, 도 11의 (B)에 나타내듯이, 사인 및 코사인함수특성의 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt에 있어서의 진폭특성은 각도(e)와 검출대상위치(x)와의 대응관계가 선형성을 갖는 것으로 하면, 진(眞)의 사인 및 코사인함수특성을 나타내고 있지 않다. 그러나 위상검출회로(42)에서는 외관상, 이 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt를 각각 사인 및 코사인함수의 진폭특성을 갖는 것으로서 위상검출처리한다. 그 결과, 검출한 위상각(θ)은 검출대상위치(x)에 대해서 선형성을 나타내지 않게 된다. 그러나, 위치검출에 있어서는, 이와 같이, 검출출력데이터(검출한 위상각(θ))와 실제의 검출대상위치와의 비직선성은 그다지 중요한 문제로는 되지 않는다. 즉, 소정의 반복재현성으로 위치검출을 행할 수 있으면 되는 것이다. 또, 필요하면, 위상검출회로(42)의 출력데이터를 적절한 데이터변수테이블을 이용해서 데이터변환함으로써, 검출출력데이터와 실제의 검출대상위치와의 사이에 정확한 선형성을 갖게 하는 것을 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 이 명세서에서 말하는 사인 및 코사인함수의 진폭특성을 갖는 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt란 진의 사인 및 코사인함수특성을 나타내야만 하는 것은 아니고, 도 11의 (B)에 나타내듯이, 실제는 삼각파형상의 것과 같은 것이어도 되는 것이고, 요컨데, 이러한 경향을 나타내고 있으면 된다. 즉, 사인 등의 삼각함수와 유사한 주기함수이면 된다. 또, 도 11의 (B)의 예에서는 관점을 바꾸어, 그 기축의 척도(scale)를 θ라고 가정해서 그 척도가 소정의 비선형척도로 이루어져 있다라고 하면, 기축의 척도를 x라고 간주한 경우에는 외관상 삼각파형상으로 보이는 것이어도, θ에 관해서는 사인함수 또는 코사인함수라고 할 수 있다.

사인 및 코사인함수특성의 교류출력신호sinθsinωt 및 cosθsinωt에 있어서의 진폭함수sine 및 cose의 위상성분(e)의 변화범위는 상기 실시예와 같은 0°에서 360°까지의 모든 범위에서의 변화에 한정되지 않고, 그보다 좁게 제한된 각도범위에서의 변화이어도 좋다. 이 경우에는, 코일의 구성을 간략화할 수 있다. 미소변위검출을 목적으로 하는 경우 등은 유효검출범위는 좁아도 되므로, 그러한 경우에, 검출가능한 위상범위는 360°미만의 적절한 범위이어도 좋다. 그 밖에, 검출목적에 따라, 검출가능한 위상범위가 360°미만의 적절한 범위이어도 좋은 경우가 여러가지 있으므로, 그러한 경우에 적절하게 응용가능하다. 이하, 이들의 변형예에 대해서 나타낸다.

도 12는 0°에서 180°까지의 범위에서의 위상변화를 발생시킬 수 있는 예를 나타낸다. 이 경우, 코일부(16)는 유효검출범위에 대응하는 두 개의 코일(LA, LB)과 그 전후에 한 개씩 설치된 보조코일(Lα,Lβ)에 의해 구성된다. 아나로그연산회로(53)에서는, 각 코일의 단자간 전압(Vα,VA, VB, Vβ)를 입력하고, 예를 들면 하기식(3)과 같이 연산함으로써 사인함수특성이 진폭커브를 나타낸 교류출력신호(sinθsinωt)를 생성하고, 하기식(4)과 같이 적산함으로써 코사인함수특성의 진폭커브를 나타낸 교류출력신호(cosθsinωt)를 생성한다.

VA-VB…식(3)

(VA-Vα)+(VB-Vβ)…식(4)

도 13은 0° 내지 90°의 범위에서의 위상변화를 발생시킬 수 있는 예를 나타낸다. 이 경우, 코일부(16)는 유효겸출범위에 대응하는 한 개의 코일(LA)과 그 전후에 한 개씩 설치된 보조코일(Lα,Lβ)에 의해 구성된다. 아나로그연산회로(54)에서는 각 코일의 단자간 전압(Vα,VA,Vβ)을 입력하고, 예를 들면, 하기식(5)과 같이 연산함으로써 사인함수특성의 진폭커브를 나타낸 교류출력신호(sinθsinωt)를 생성하고, 하기식(6)과 같이 연산함으로써 코사인함수특성의 진폭커브를 나타낸 교류출력신호(cosθsinωt)를 생성한다.

VA-Vβ…식(5)

VA-Vα…식(6)

상기의 각 예에서는 유효검출범위의 전후에 각각 보조코일(Lα,Lβ)을 설치하고 있지만, 이들의 보조코일(Lα,Lβ)을 생략할 수도 있다. 도 14는 그 일예이고, 0 °내지 180°의 범위에서의 위상변화를 발생시킬 수 있는 예를 나타낸다.

이 경우, 코일(LA, LB)의 양단간 전압(VA, VB)을 연산회로(25)에서 감산함으로써, 그 감산결과 「VA-VB」로서, 사인함수특성의 교류출력신호(sinθsinωt)를 생성할 수 있다. 또, 코일(LA, LB)의 양단간전압(VA, VB)을 가산회로(56)에서 가산하고, 그 가산결과(VA+VB)로부터 정전압발생회로(57)로부터 발생한 정전압(VN)을 감산회로(58)에서 감산함으로써, 그 감산결과 「VA+VB-VN」로서, 코사인함수특성의 교류출력신호(cosθsinωt)를 생성할 수 있다. 여기에서, 정전압발생회로(57)로부터 발생하는 정전압(VN)이 코일(LA, LB)의 온도특성변화와 같도록 온도특성을 갖고 변화하도록 하는 것으로 한다. 그 때문에, 정전압발생회로(57)는 코일(LA, LB)과 동등한 특성을 갖는 더미코일을 이용해서 구성하고, 같은 여자교류신호에 의해 여자하도록 하면 된다.

직선위치검출기(13)의 다른 예로서, 유효검출범위에 대응해서 1개의 코일만을 설치하도록 해도 좋다. 이 경우, 한 개의 코일의 코일길이(K)에 대응하는 유효검출범위의 위상변화폭은 90°미만이 된다. 도 15는 그 일예를 나타낸 것으로, 한 개의 코일(LA)을 설치해서 이루어지고, 이 코일(LA)에 직렬로 저항소자(RI)를 접속해서 이루어진다. 이것에 의해 자기응답부재(17)의 변위에 따라 코일(LA)의 단자간전압(VA)의 진폭성분은 점차 증가변화하면, 이것에 따라 저항소자(RI)의 단자간의 전압강하(VR)의 진폭성분이 점차 감소변화한다. 저항소자(RI)의 단자간전압(VR)을 사인함수특성의 교류출력신호(sinθsinωt)로 간주하고, 코일(LA)의 단자간 전압(VA)을 코사인함수특성의 교류출력신호(cosθsinωt)로 보면, 사인함수와 코사인함수가 교차하는 어느 90°미만의 폭의 각도범위에 있어서의 특성에 대응할 수 있다. 따라서, 이들 교류출력신호를 위상검출회로(42)에 입력함으로써, 해당하는 90°미만의 폭의 각도범위에 있어서의 위상각(θ)을 절대단위로 검출할 수 있다.

도 16은 도 15의 변형예이며, 저항소자(RI)에 대신해서 더미코일(LN)을 설치한 것이다. 이 더미코일(LN)은 자기응답부재(17)의 변위의 영향을 받는 검출용 코일(LA)에 직렬로 접속되어 있지만, 상기 자기응답부재(17)의 변위의 영향을 받지 않도록 되어 있다. 연산회로(59)는 이들 전압(VA, VN)을 소정의 연산식에 따라 연산하고, 예를 들면 「VA+VN」인 연산에 의해 사인함수특성의 교류출력신호(sinθsinωt)를 생성하고, 「VA-VN」인 연산에 의해 코사인함수특성의 교류출력신호(cosθsinωt)를 생성한다.

도 17은 유도형의 직선위치검출기(13)에 있어서, 일차 및 이차 코일을 이용한 예를 나타낸다. 이 직선위치검출기는 1상 교류여자되는 1차 코일 및 직선변위방향에 관해서 다른 위치에 배치된 복수의 2차 코일을 포함하는 코일부(16)와, 자기응답부재(26)를 직선변위방향을 따라 소정의 피치로 복수 반복해서 설치해서 이루어지고, 검출대상직선위치에 따라 진폭변조된 유도출력교류신호를 각 2차 코일의 배치의 어긋남에 따라 다른 진폭함수특성으로, 각 2차 코일에 유기시키는 자기응답부재(17)를 구비한다. 각 2차코일에 유기되는 각 유도출력교류신호는 그 진폭함수가 자기응답부재부(26)의 반복피치를 1사일클로 해서 주기적으로 각각 변화한다. 또, 이 타입의 직선위치검출기(13)에는 예를 들면 특개평 10-153402호 공보에 나타낸 것이 있다.

자기응답부재(17)는 핀상의 심부(17a)와, 이 심부(17a)의 주위에 상기 소정 피치로 복수 반복해서 배치된 자기응답부재(26)를 포함한다. 자기응답부재부(26)는 자성체 또는 양도전체이고, 자석이어도 좋다. 심부(17a)는 특별히 재질을 따지지 않는다. 요컨대, 자기응답부재(17)는 자기응답부재부(26)가 존재하는 부분과 그렇치 않은 부분과의 사이에서 코일부(16)에 미치는 자기적 응답특성이 다르도록 되어 있으면 좋다.

코일부(16)는 1상의 교류신호에 의해 여자되는 1차 코일(PW1∼PW5)과, 직선변위방향(Y)에 대해서 다른 위치에 배치된 복수의 2차코일(SW1∼SW4)을 포함한다. 1차코일(PW1∼PW5)의 수는 한 개 또는 적절한 복수개이어도 좋고, 그 배치도 적절하면 된다.

이 직선위치검출기(13)에 의하면, 검출대상인 직선위치의 변화에 따라, 자기응답부재(17)의 자기응답부재부(26)의 코일부(16)에 대한 대응위치가 변화함으로써, 1차 코일(PW1∼PW5)과 각 2차 코일(SW1∼SW4)사이의 자기결합이 검출대상 직선위치에 따라 변화되고, 이것에 의해, 검출대상 직선위치에 따라 진폭변조된 유도출력교류신호가 각 2차 코일(SW1∼SW4)의 배치의 어긋남에 따라 다른 진폭함수특성으로, 각 2차 코일(SW1∼SW4)에 유기된다. 각 2차 코일(SW1∼SW4)에 유기되는 각 유도출력 교류신호는 1차코일(PW1∼PW5)이 1상의 교류신호에 의해 공통으로 여자되므로, 그 전기적 위상이 동상이고, 그 진폭함수가 자기응답부재(26)의 반복피치의 1피치(p)에 상당하는 변위량을 1사이클로 해서 주기적으로 각각 변화한다.

4개의 2차코일(SW1∼SW4)은 자기응답부재부(26)의 반복피치의 1피치(p)의 범위내에서 소정의 간격으로 배치되고, 각 2차코일(SW1∼SW4)에 발생하는 유도출력 교류신호의 진폭함수가 소정의 특성을 나타내도록 설정된다. 예를 들면, 리졸버타입의 위치검출장치로서 구성하는 경우에는, 각 2차코일(SW1∼SW4)에 발생하는 유도출력 교류신호의 진폭함수가 사인함수, 코사인함수, 마이너스 사인함수, 마이너스 코사인함수에 각각 상당하도록 설정한다. 예를 들면 도 17에 나타내듯이, 1피치(p)의 범위를 4분할하여, p/4씩 어긋난 각 분할위치에 배열한다. 이것에 의해, 각 2차코일(SW1∼SW4)에 발생하는 유도출력교류신호의 진폭함수가 사인함수, 코사인함수, 마이너스 사인함수, 마이너스 코사인함수에 각각 상당하도록 설정할 수 있다.

도 18은 코일부(16)의 회로도이고, 1차코일(PW1∼PW5)에는 공통의 여자교류신호(설명의 편의상, sinωt로 나타냄)가 인가된다. 이 1차 코일(PW1∼PW5)의 여자에 따라, 자기응답부재(17)의 자기응답부재부(26)의 코일부(16)에 대한 대응위치에 따른 진폭값을 갖는 교류신호가 각 2차 코일(SW1∼SW4)에 유도된다. 각각의 유도전압레벨은 검출대상 직선위치(x)에 대응해서 2상의 함수특성(sinθ,cosθ)및 역상의 함수특성(-sinθ,-cosθ)을 나타낸다. 즉, 각 2차코일(SW1∼SW4)의 유도출력신호는 검출대상직선위치(x)에 대응해서 2상의 함수특성(sinθ, cosθ) 및 그 역상의 함수특성(-sinθ,-cosθ)으로 진폭변조된 상태로 각각 출력된다. 또, θ는 x에 비례하고, 예를 들면, θ=2π(x/p)와 같은 관계이다. 설명의 편의상, 코일의 권취수, 기타 조건에 따른 계수는 생략하고, 2차코일(SW1)을 사인상으로 해서, 그 출력신호를 「sinθ·sinωt」 로 나타내고, 2차코일(SW2)을 코사인상으로 해서, 그 출력신호를 「cosθ·sinωt」로 나타낸다. 또, 2차코일(SW3)을 마이너스 사인상으로 해서, 그 출력신호를 「-sinθ·sinωt」로 나타내고, 2차코일(SW4)을 마이너스 코사인상으로 해서, 그 출력신호를 「-cosθ·sinωt」로 나타낸다. 사인상과 마이너스 사인상의 유도출력을 차동적으로 함성함으로써 사인함수의 진폭함수를 가진 제1출력교류신호(2sinθ·sinωt)가 얻어진다. 또, 코사인상과 마이너스 사인상의 유도출력을 차동적으로 합성함으로써 코사인함수의 진폭함수를 갖는 제2출력교류신호(2cosθ·sinωt)가 얻어진다. 또, 표현의 간략화를 위해, 계수「2」를 생략해서, 이하에서는, 제1출력교류신호를 「sinθ·sinωt」로 나타내고, 제2출력교류신호를 「cosθ·sinωt」로 나타낸다.

이렇게 해서, 검출대상직선위치(y)에 대응하는 제1함수값(sinθ)을 진폭값으로서 갖는 제1출력교류신호(A=sinθ·sinωt)와, 같은 검출대상 직선위치(y)에 대응하는 제2함수값(cosθ)을 진폭값으로서 갖는 제2출력교류신호(B=cosθ·sinωt)가 출력된다. 이러한 코일구성에 의하면, 회전형 위치검출장치인 종래에 알려진 리졸버에서 얻어지는 것과 동일한, 동상교류이고 2상의 진폭함수를 갖는 2개의 출력교류신호(사인출력과 코사인출력)을 직선위치 검출장치에서 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 이 구성의 직선위치 검출장치에서 얻어지는 2상의 출력교류신호A=sinθ·sinωt 와 B=cosθ·sinωt는 종래 알려진 리졸버의 출력과 동일하게 사용할 수 있다. 또, 상기와 같이, 4개의 2차코일(SW1∼SW4)을 자기응답부재부(26)의 반복피치의 1피치(p)의 범위내에서 소정의 간격으로 배치한 구성은, 코일부(16)전체의 사이즈를 자기응답부재부(26)의 1피치의 범위에 대략 대응하는 비교적 작은 사이즈로 줄일 수 있으므로, 직선위치 검출장치전체의 구성을 소형화할 수 있는 데에 도움이 된다.

상술과 같이, 상기 구성의 유도형 직선위치 검출장치(13)에 의하면, 리니어타입의 위치검출장치이면서, 회전형 리졸버와 동일한 2상의 출력교류신호A=sinθ·sinωt 와 cosθ·sinωt를 코일부(16)의 2차코일(SW1∼SW4)로부터 출력할 수 있게 된다. 따라서, 적절한 디지털 위상검출회로를 적용해서, 상기 사인함수(sinθ)와 코사인함수(cosθ)의 위상값(θ)을 디지털 위상검출에 의해 검출하고, 이것에 기초해서 직선위치(x)의 위치검출데이터를 얻도록 할 수 있다.

예를 들면, 도 19는 공지의 R-D(리졸버-디지털)컨버터를 적용한 예를 나타낸다. 코일부(16)의 2차코일선(SW1∼SW4)으로부터 출력되는 리졸버 타입의 2상의 출력교류신호A=sinθ·sinωt 와 B=cosθ·sinωt가, 각각 아나로그 곱셈기(60, 61)에 입력된다. 차례로 위상발생회로(62)에서는 위상각(φ)의 디지털 데이터를 발생하고, 사인·코사인발생회로(63)로부터 상기 위상각(φ)에 대응하는 사인값(sinφ)과 코사인값(cosφ)의 아나로그신호를 발생한다. 뺄셈기(64)에서는, 양 곱셈기(60, 61)의 출력신호의 차를 구하고, 이 뺄셈기(64)의 출력에 의해 차례로 위상발생회로(62)의 위상발생동작을 제어한다. 뺄셈기(64)의 출력이 0이 되었을 때, 위상각(θ)의 디지털데이터를 얻는다.

온도변화 등에 의해 코일부(16)의 1차 및 2차 코일의 임피던스가 변화함으로써 2차출력교류신호에 있어서의 전기적 교류위상(ωt)에 오차가 발생하지만, 상기와 같은 위상검출회로에 있어서는, sinωt의 위상오차는 자동적으로 상쇄된다.

도 20은 상기의 유도형 직선위치검출장치(13)에 적용되는 위상검출회로이 다른 예를 나타낸다. 이 예는 상기의 공보(특개평10-153402호)에 나타낸 것이고, 그 설명은 생략한다.

다음에, 도 21과 함께, 이 굽힘기계의 제어계의 일예를 설명한다. 굽힘기계제어장치(70)는 굽힘기계에 있어서의 굽힘동작을 제어하는 수단으로, 수치제어기능 등을 구비한다. 굽힘기계 제어장치(70)는 각도측정기(9)로 굽힘각도를 측정하면서 굽힘제어를 행하는 것으로, 각도측정기(9)의 회로부(35)의 출력은 측정값 보정수단(36)을 통해 굽힘기계 제어장치(70)에 입력된다.

측정값 보정수단(36)은 직선위치검출기(13)의 회로부(35)에서 얻어지는 직선위치의 계측값을 각도데이터로 변환하는 처리기능을 갖는 것이고, 이 각도데이터로의 변환시에는, 각부접촉구(12)의 특성에 근거한 보정을 행한다. 즉, 각부접촉구(12)는 상하 지지핀(18, 19)이 모두 상하로 이동가능하고, 직선위치검출기(13)의 측정값과 각도값과의 관계는 비례관계로 되지 않고, 소정의 특성곡선을 그리므로, 이 특성곡선에 따른 보정을 행한다. 측정값 제어수단(36)으로 얻어진 굽힘각도는 굽힘기계 제어장치(7)의 표시수단(39)에 표시한다.

이 굽힘기계의 운전방법, 및 판재굽힘각도의 측정동작의 개략을 도 22와 함께 설명한다. 먼저, 램(3)을 하강시켜, 굽힘을 개시한다(R1). 판재(W)는 상형(4)이 하형(2)안으로 진입함으로써, 상하의 금형(4, 2)사이에서 굽혀진다. 하형(2)이 도 7에 나타낸 3점벤드용인 경우에는, 상형(4)을 이동가능한 최하점까지 하강시킨다. 즉, 굽혀진 판재(W)가 하형(2)의 바닥면에 접촉할 때까지 상형(4)을 하강시켜 굽힘을 행하고, 램(3)을 상승시킨다(R2). 하형(2)이 도 8에 나타낸 에어-벤드용인 경우에는, 굽힘각도의 목표값이 되는 상형(4)의 높이보다 소정의 오버스트로크량만큼 아래쪽(오버스트로크 목표값)까지 상형(4)을 하강한 후, 램(3)을 상승시킨다. 이 동안에, 판재(W)의 굽힘각도를 각도측정기(9)로 측정하면서 굽힘가공이 행해진다.

판재(W)의 스프링백후의 굽힘각도를 측정하는 경우에는, 상형(4)을 상승시키기 전에, 램승강구동수단(6)에 의한 램(3)의 가압을 해제하고(R3), 이 가압해제에 의해 스프링백이 실제로 발생한 후의 판재(W)의 굽힘부의 굽힘각도를 각도측정기(9)에 의해 측정한다(R4). 이 측정후, 램(3)을 상승복귀시킨다(R5).

각도측정기(9)에 의한 각도의 측정은, 도 6에 나타내듯이 행해진다. 도 6의 (A)에 나타내듯이, 평행링크로 이루어진 각부접촉구(12)는 굽힘부안으로 진입할 때까지는, 복귀용 탄성체(25)로 직선변위부품(15)이 하강하도록 밀려지고 있으므로, 이 직선변위부품(15)에 부착된 상측 지지핀(18) 및 그 아래쪽에서 직선변위부품(15)으로부터 떨어져서 설치된 하측 지지핀(19)은 모두 상형(4)에 설치된 홈상의 가이드(21, 22)의 아래쪽끝에 밀착된 상태에 있다. 그 때문에, 각부접촉구(12)는 평행링크가 편평하게 되는 형태로 되어 있다.

상형(4)이 하형(2)내로 진입하고, 어느 정도 굽힘이 진행되면, 이 각도측정기(9)는 상형(4)과 함께 판재(W)의 굽힘부안으로 진입하게 되고, 평행링크로 이루어진 각부접촉구(12)는, 하측 두 개의 링크(14c, 14d)의 측변이 판재(W)의 오목각부의 양측의 면을 각각 따라 기운다. 그 때문에, 각부접촉구(12)는 복귀용 탄성체(25)의 탄성복원력에 저항해서, 평행링크의 횡폭이 좁혀지도록 변형이 발생하고, 이 변형에 따라, 각부접촉구(25)의 상측 지지핀(18)이 고정된 직선변위부품(15)이 상승한다. 이때, 하측 지지핀(19)은 가이드(22)내에서 상하구동가능하므로, 하측 지지핀(19)도 굽힘각도가 깊어짐에 따라 상승한다. 그 때문에, 직선변위부품(15)은 판재(W)의 굽힘각도와 비례관계로는 되지 않지만, 소정의 관계곡선을 가진 양만큼 위쪽으로 상승한다.

이 직선변위부품(15)의 상승이 막대상의 자기응답부재(17)의 상승으로서 직선위치검출기(13)에 의해 검출되고, 그 직선위치변위의 검출값이 측정값 보정수단(36)(도 21)에 의해 굽힘각도로 변환된다. 이렇게 해서 굽힘각도의 측정이 행해진다.

도 23 내지 도 26과 함께, 3점벤드의 굽힘기계의 경우의 학습제어를 행하는 제어계에 대해 설명한다. 굽힘기계제어장치(70)는 굽힘제어수단(71)과 학습제어수단(72)을 구비한다.

굽힘제어수단(71)은 굽힘기계의 전체를 제어하는 수단으로서, 가공프로그램(도시생략)에 따라 제어하는 컴퓨터식 수치제어장치(도시생략) 및 프로그래머블 컨트롤러 등으로 구성되고, 램승강제어수단(73) 및 하형 높이제어수단(74)을 보유한다. 램승강제어수단(73)은 굽힘각도의 목표각도에 따라, 램(3)이 소정의 승강동작을 행하도록, 램승강구동장치(6)에 구동지령을 부여하는 수단이다. 램승강제어수단(73)은 램(3)의 스트로크위치를 검출하는 램위치검출수단(37)의 검출값과, 굽힘하중검출수단(38)으로 검출되는 굽힘하중과, 각도측정기(9)의 굽힘각도의 측정값을 감시하면서 승강제어를 행하는 것으로 되어 있다. 굽힘하중검출수단(38)은 램승강구동수단(6)이 되는 램실린더에 설치된 압력검출수단 또는 로드셀 등으로 이루어진다. 로드셀의 경우, 상형(4) 또는 램(3)에 설치된다. 하형높이제어수단(74)은 굽힘각도의 목표각도에 따라, 하형(2)의 가변바닥(2aa)의 높이를 제어하는 수단이고, 하형높이조정수단(29)에 높이조정지령을 부여한다. 하형높이제어수단(74)은 보정부(75)를 가지고 있고, 목표각도(θ_M)에 대응하는 하형바닥면높이에 대해서, 외부로부터 부여된 보정값에 따라 보정을 행하는 기능을 갖는다.

학습제어수단(72)은 굽힘과정에서 각종의 측정값으로부터 보정값을 생성해서 굽힘제어수단(71)에 부여하는 수단이고, 보정부(75)에 하형바닥면높이의 다음 회의 보정값을 부여하는 것으로 되어 있다.

학습제어수단(72)은 도 25에 플로챠트로 나타낸 처리를 행해서 다음 회의 보정값을 생성하는 수단이고, 도 24에 나타내듯이, 패턴테이블(76), 굽힘과정중측정수단(77), 제품굽힘각도측정수단(78), 보정값생성수단(79)을 가지고 있다.

패턴테이블(76)은 굽힘과정에서 발생하는 상형(4)의 승강위치, 상형(4)에 작용하는 하중, 및 판재(W)의 굽힘각도의 상호관계를 복수의 패턴으로 분류하고, 상기 상호관계로부터 패턴번호를 선택할 수 있도록 설정한 기억수단이다. 굽힘과정중측정수단(77)은 굽힘과정에서 상형(4)의 승강위치, 상형(4)에 작용하는 하중, 및 판재(W)의 굽힘각도를 측정하는 수단이고, 하중딥검출수단(80) 및 램실린더모션검출수단(81)을 보유한다. 보정값생성수단(79)은 패턴검출부(82)와, 보정값생성부(83)로 이루어진다. 보정값생성부(83)에는 패턴검출부(82)에서 설정한 각 패턴마다 제품굽힘각도(스프링백후의 굽힘각도)에 대응하는 하형바닥면높이의 다음 회의 보정값(θh)을 부여하는 보정값환산데이터(84)가 기억되어 있다. 보정값환산데이터(84)는 관계식이어도, 테이블이어도 된다. 제품굽힘각도검출수단(78)은 스프링백후의 각도를 소정의 타이밍으로 판독하는 각도검출부(85), 및 램실린더컨트롤수단(86)을 보유하고 있다.

이 학습제어수단(72)에 의해 학습제어를 행하는 굽힘기계의 운전방법을 설명한다. 먼저, 도 26과 함께, 1회의 굽힘과정에 있어서의 각 부의 지령값 및 측정값을 설명한다. 램(3)의 스트로크위치(Ps)는 상승대기위치에서 하형바닥면높이위치(최하점)까지 하강하고, 상승대기위치로 상승복귀한다. 하형바닥면높이위치는 상형(4)이 판재(W)를 하형(2)에 밀착한 상태가 되는 높이위치이다. 램(3)은 램승강구동장치(6)인 램실린더의 각 과정의 속도지령예를 RS1∼RS4에서 나타내듯이, 하강과정에서는 하형(2)에 가까워지는 소정 높이까지는 고속으로 하강하고, 다시 저속으로 전환해서 하강을 계속하여 최하점에서 소정시간만큼 가압을 계속하면서 정지한 후, 저속으로 상승해서 다시 고속으로 전환하여 상승대기위치가지 상승한다. 이 과정에서, 램실린더는 최하점에서 상승동작으로 이동할 때에는 압력을 어느 정도의 값(쿳션압력)까지 저하시키도록 하고 있다.

굽힘각도의 검출각도(θs)는 램(3)이 하강해서 상형(4)이 하형(2)위의 판재(W)에 접했을 때에, 굽힘이 개시되어 180°이하의 값을 나타내고, 램(3)이 최하점에 도달할 때까지 점차 작은 각도로 된다. 램(3)이 최하점에서 압력을 저하시켰을 때, 또는 약간 상승했을 때에, 검출각도(θs)는 판재(W)의 스프링백에 의해 약간 복귀한다. 그후, 상형(4)이 하형(2)으로부터 떨어질 때까지는, 각도측정기(4)는 각부접촉구(12)가 판재(W)에 대한 밀착력이 약해지게 되므로, 검출각도(θs)는 점차 원래의 180°의 값으로 복귀한다.

굽힘하중검출수단(38)의 검출하중(램실린더의 하중)(W_D)은 램(3)의 하강으로 상형(4)이 판재(W)에 접했을 때부터 발생하고, 굽힘이 진행함에 따라 하복상태로 될 때에 하중값이 일단, 급격하게 저하한다. 이 저하하기 시작할 때를 하중딥점(W_DD)점이라고 부른다. 하중저하후, 상형(4)이 하형(2)의 바닥면에 밀착한 상태로 됨으로써, 검출하중(W_D)이 다시 상승하고, 이후, 램(3)이 상승해서 상형(4)이 하형(2)으로부터 떨어질 때까지, 검출하중(W_D)은 점차 저하해서 제로로 되돌아간다.

도 25의 플로챠트에 나타내듯이, 학습제어에서는 램(3)의 하강과정에서 하중딥점 검출수단(80)에 의해 검출하중(W_D)을 감시해서 하중딥점(W_DD)을 검출한다(스텝S1). 램실린더(3)의 최하점이 검출될 때까지, 하중딥점의 감시, 및 최하점의 감시를 행하고(S1, S4), 이동안에 하중딥점에서 목표각도(θ_M)까지의 램실린더의 스트로크량 또는 시간(측정량(A))을 검출하는 동시에(S2), 목표각도(θ_M)에서 최하점까지의 램실린더의 스트로크량 또는 시간(측정량(B))을 검출한다(S3). 하중딥점의 검출은 소정시간까지 검출되었는가를 오버타임검출과정(S7)에서 감시하고, 오버타임일 경우에는 계측에러의 신호를 출력한다. 램(3)이 최하점에 도달하면, 램(3)의 상승시에 스프링백량(측정량(C))을 검출한다(S5). 스프링백량의 검출은 각도검출부(85)에서 얻은 스프링백후의 검출각도(제품굽힘각도)(θ₂)와 하형(2)으로의 밀착시의 검출각도(θ₁)와의 차로 얻어진다. 도 24에서는 스프링백량을 연산하는 수단은 도시가 생략되어 있다. 이와 같이 측정되는 각 측정량(A∼C)에서, 도 24의 패턴검출부(82)는 패턴테이블(76)이 해당하는 패턴을 선택하고, 선택한 패턴의 인식부호(패턴번호)를 보정값생성부(83)에 전달한다.

여기에서, 패턴선택을 구체적으로 설명한다. 패턴테이블(76)은 미리 즉 학습제어를 행하기 전에, 오프라인 등으로 작성해 둔다. 이 작성은 과거의 굽힘가공에 있어서의 측정결과나, 실험값, 시뮬레이션결과 등에 기초해서 작성된다. 패턴테이블(76)은 구체적으로는 하중딥점(W_DD)으로부터 목표각도(θ_M)까지의 램실린더의 스트로크량 또는 시간(측정량(A))외에, 각각의 테이블이 되는 패턴번호시트(S1∼Sn)를 설정한 시트군으로서 형성된다. 한 개의 패턴번호시트에는 목표각도(θ_M)에서 최하점까지의 램실린더의 스트로크량 또는 시간(측정량(B))과, 스프링백량(측정량(C))과의 관계로 정해지는 패턴번호(1, 2,…)가 기록되어 있다. 도 24의 패턴검출부(82)는, 먼저, 측정량(A)로부터 해당되는 패턴번호시트를 선택하고, 그 선택한 패턴번호시트로부터 측정량(B) 및 측정량(C)의 관계로 정해지는 패턴번호(1, 2, …)를 선택한다.

보정값생성부(83)는 보정값환산데이터(84)로서, 각 패턴마다 굽힘각도오차(θ_N)와 다음 회의 보정값(θh)의 관계곡선이 설정되어 있다. 각도검출부(85)에서 얻은 스프링백후의 검출각도(제품굽힘각도)(θ₂)는 목표각도(θ_M)와 비교되고, 그 굽힘각도오차(θ_D)가 보정값생성부(83)에서 해당 패턴의 관계곡선에 의해 다음 회의 보정값(θ_h)으로 변환된다. 이와 같이 생성된 다음 회의 보정값(θ_h)은 굽힘제어수단(41)의 하형높이제어수단(44)에 있어서의 보정부(45)에 입력된다. 다음 굽힘가공시에는 굽힘각도의 목표값에 대한 하형높이를 다음 회의 보정값(θ_h)으로 보정한 높이로 제어해서 굽힘가공이 행해진다. 다음 회의 보정값(θ_h)은 그대로 보정에 이용해도 좋고, 또 복수회의 굽힘가공에 있어서의 다음 회의 보정값(θ_h)의 결과나 적절한 측정결과 등과 함께 통계적으로 처리한 값으로 보정에 이용하도록 해도 좋다. 이와 같이 해서, 3점벤드에 있어서의 학습제어가 행해진다. 또, 이 학습제어에 의한 보정은 예를 들면, 굽힘각도의 목표값이나, 판두께, 재질 등이 변화되었을 때에 행하고, 같은 조건의 가공을 반복할 때에는 학습제어기능을 사용하지 않고 가공을 행하도록 한다.

도 27 내지 도 29와 함께, 에어-벤드 굽힘기계의 경우의 학습제어를 행하는 제어계에 대해 설명한다. 굽힘기계제어장치(70)는 굽힘제어수단(71A)과 학습제어수단(72A)을 구비한다. 굽힘제어수단(71A)은 도 23의 예와 마찬가지로, 가공프로그램에 따라 제어하는 컴퓨터식 수치제어장치 및 프로그래머블 컨트롤러로 구성된다. 굽힘제어수단(71A)은 램승강제어수단(73A)을 보유하지만, 도 23의 예의 하형높이제어수단(74)은 보유하지 않고, 램승강제어수단(73A)에 보정부(75A)를 보유하고 있다. 램승강제어수단(73A)은 램위치검출수단(37)의 스트로크위치와, 굽힘하중검출수단(38)의 굽힘하중과, 굽힘측정기(9)의 굽힘각도의 측정값을 감시하면서 승강제어를 행하는 것으로 되어 있다. 보정부(75A)는 목표각도에 대응하는 오버스트로크목표값을 외부로부터 부여된 보정값에 따라 보정하는 기능을 갖는다.

학습제어수단(72A)은 도 28에 나타내듯이, 패턴테이블(76A), 하중딥점 검출수단(80A), 패턴검출부(82A), 스프링백후의 각도검출부(78A), 보정값생성부(83A), 및 NC장치로의 출력컨트롤부(86A)를 보유한다. 패턴검출부(82A) 및 보정생성부(83A)에 의해, 보정값생성수단(79A)이 구성된다. NC장치로의 출력컨트롤부(86A)에는 스프링백후의 각도측정을 위해, 후술과 같이 오버스트로크목표값에서 램(3)을 일단 소정높이만큼 다시 상승시키고, 하강후에 상승복귀로 이행시키는 동작(리트라이)를 행하게 하는 기능을 가지고 있고, 이 기능을 구비하는 부분과, 각도검출부(85A)에서 제품굽힘각도측정수단(78A)이 구성된다. NC장치는 굽힘기계수단(73A)에 있어서의 수치제어를 행하는 장치부분이다.

패턴테이블(76A)은 미리, 즉 학습제어를 행하기 전에, 오프라인 등으로 작성해 둔다. 이 작성은 과거의 굽힘가공에 있어서의 측정결과나, 실험값, 시뮬레이션결과 등에 기초하여 작성된다. 패턴테이블(76A)은 구체적으로는 하중딥점(W_DD)에서 목표각도(θ_M)까지의 램실린더의 스트로크량(이 양은, 이 예에서는 시간에 따라 대용하고 있다)별로 패턴을 분류한 것이다.

보정값생성부(83A)에는, 보정값환산데이터(84A)로서, 각 패턴마다 제품굽힘각도(θ₂)와 목표각도(θ_M)와의 오차(θ_N)와, 오버스트로크목표값(Pso)의 다음 회의 보정값(Pa)의 관계곡선이 설정되어 있다.

다른 각 부의 기능은 다음의 운전방법의 설명과 함께 설명한다.

이 학습제어수단(72A)에 의해 학습제어를 행하는 굽힘기계의 운전방법을 설명한다. 먼저, 도 29와 함께, 1회의 굽힘과정에 있어서의 각 부의 동작 및 측정값 등을 설명한다. 램(3)은 램스트로크위치(Ps)의 곡선을 나타내듯이, 상사점 등의 상승대기위치에서 오버스트로크목표값(Pso)까지 하강하고, 그후, 판재(W)의 스프링백후의 굽힘각도의 검출을 위해, 일단, 상승하고, 다시 하강한 후, 상승대기위치까지 상승한다.

굽힘각도의 검출각도(θs)는 램(3)이 하강해서 상형(4)이 하형(2)위의 판재(W)에 접했을 때에, 절곡이 개시되어 180°이하의 값으로 되고, 램(3)이 오버스트로크목표값(Pso)에 도달할 때까지, 점차 작은 각도가 된다. 그후, 램(3)이 상승하면, 상형(4)이 하형(2)으로부터 떨어질 때까지는 각도측정기(4)는 각부접촉구(12)의 판재(W)에 대한 밀착력이 약해지게 되므로, 검출각도(θs)는 점차 원래의 180°의 값으로 되돌아온다. 스프링백의 관계에 대해서는 이후에 설명한다.

굽힘하중검출수단(38)의 검출하중(램실린더의 하중)(W_D)은, 램(3)의 하강으로 상형(4)이 판재(W)에 접했을 때부터 발생하고, 굽힘이 진행됨에 따라, 강복상태로 될 때에, 하중값이 일단, 급격하게 저하한다. 이 저하하기 시작할 때를 하중딥점(W_DD)이라 한다. 하중저하후, 상형(4)이 오버스트로크목표값(Pso)에 도달해서 상승하는 동안에, 검출하중(W_D)은 소성가공의 특성때문에 일시적으로 재차 상승하지만, 다시 램(3)이 상승해서 상형(4)이 하형(2)으로부터 떨어질 때까지, 검출하중(W_D)은 점차 저하해서 제로로 된다.

도 28에 있어서의 학습제어수단(72A)의 하중딥점 검출수단(80A)은, 검출하중(W_D)을 감시해서 하중딥점(W_DD)을 검출한다. 패턴검출부(82A)는 하중딥점 검출수단(80A)의 검출신호와 각도측정기(9)의 검출각도(θs)와 시간을 감시하고, 하중딥점(W_DD)의 검출후, 검출각도(θs)가 목표각도(θ_M)가 될 때까지의 시간(Δt)을 검출한다. 이 시간(Δt)은 하중딥점의 검출후, 목표각도(θ_M)로 될 때까지의 램(3)의 스트로크를 간접적으로 나타낸다. 패턴검출부(82A)는 이렇게 검출한 시간(Δt)(램스트로크)을 패턴테이블(76A)에서 조합해서 굽힘특성의 패턴을 선택한다. 패턴검출부(82A)는 다시 검출한 시간(Δt)(램스트로크)에 따라, 다음 오버스트로크목표값(Pso)을 출력한다.

제품굽힘각도측정수단(78)은 검출각도(θs) 및 검출하중(W_D)을 감시하고, 굽힘과정후, 판재(W)의 스프링백이 발생했을 때의 판재(W)의 굽힘각도를 검출한다. 구체적으로는, 램(3)이 오버스트로크목표값(Pso)에 도달하면, 출력컨트롤부(86A)의 제어에 의해, 램(3)은 일단 상승해서 다시 하강한다. 즉, 리트라이동작을 행한다. 각도검출부(85A)는 출력컨트롤부(86A)로부터 리트라이동작의 개시신호가 입력되면, 검출하중(W_D)을 감시하고, 검출하중(W_D)의 상승시의 각도측정기(9)의 검출각도(θs)를, 제품굽힘각도(θ₂)로서 검출한다. 즉, 리트라이동작으로 상형(4)이 판재(W)에 다시 밀착되면, 검출하중(W_D)이 발생한다. 이 검출하중(W_D)의 상승을 이용해서 측정타이밍을 얻는다. 리트라이동작에 의한 재차 밀착에 의해 각도검출하는 것은 각도측정기(9)의 각부접촉구(12)를 판재(W)에 대해서 확실한 밀착상태로 해서 검출정밀돌ㄹ 향상시키기 위해서이다.

이렇게 해서 검출된 제품굽힘각도(θ₂)는 목표각도(θ_M)와 비교하여, 그 오차(θ_D)를 보정값생성부(83A)에서 오버스트로크목표값의 보정값의 보정값(Pa)으로 환산하여 출력한다. 보정값생성부(83A)는 패턴검출부(82A)에서 검출한 패턴에 대응하는 관계곡선을 선택하고, 그 관계곡선에 따라 오차(θ_D)를 보정값(Pa)으로 환산한다.

보정값생성부(83A)로부터 출력된 다음 회의 보정값(Pa)은 보정부(75A)에 입력되고, 보정부(75A)는 패턴검출부(82A)로부터 출력된 오버스트로크목표값(Pso)을 다음 회의 보정값(Pa)에 의해 보정한다. 이와 같이 보정된 후의 오버스트로크목표값(Pso-Pa)에 의해, 다음 굽힘가공에 있어서의 램(3)의 오버스트로크가 제어된다. 이와 같이, 학습제어를 행할 수 있다.

본 발명의 굽힘기계는 판재의 굽힘각도를 계측하는 각도측정기를 숫금형내에 조립해 넣고, 상기 각도측정기는 유도형 직선위치검출기를 갖는 것으로 했으므로, 금형에 소형으로 각도측정기를 내장할 수 있고, 굽힘가공을 행하면서 정밀도가 우수한 각도측정을 행할 수 있다.

상기 각도측정기가 전기적인 위상각의 변화로 검출하는 것으로, 코일의 온도특성을 복수의 코일 또는 임피던스수단의 출력으로 상쇄시켜 보상하는 기능을 갖는 것으로 한 경우에는, 신호의 감쇄의 문제없이, 보다 정밀도가 우수한 각도측정을 행할 수 있고, 또 간단한 구성으로 온도변화의 영향을 배제한 각도측정을 행할 수 있다.

숫금형이 금형폭방향으로 나란히 설치된 복수의 분할형으로 형성된 경우에, 분할형 상호간의 측단면에 수용오목부를 설치해서 각도측정기를 수용한 경우는, 각도측정기의 내장을 목적으로 금형을 분할할 필요가 없고, 각도측정기의 금형내부로의 내장을 용이하게 행할 수 있다.

본 발명의 굽힘기계의 운전방법은 상형에 내장된 각도측정기를 이용해서, 스프링백에 대응한 정밀도가 우수한 굽힘가공을 행할 수 있다. 특히, 굽힘과정에서 발생하는 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 상호관계를 분류한 패턴테이블과, 각 패턴마다 스프링백후의 굽힘각도에 대응하는 다음 회의 보정값을 부여하는 보정값 환산데이터를 준비하는 경우에는 판두께나 재질 등에 관계없이, 굽힘각도의 목표각도를 부여하는 것만으로, 학습제어에 의한 적절한 보정을 행할 수 있고, 스프링백에 대응한 정밀도가 우수한 굽힘가공을 간단한 제어로, 신속하게 행할 수 있다.

Claims

판재를 직선상으로 연장된 숫금형 및 암금형으로 끼워 굽힘가공을 행하는 굽힘기계에 있어서, 이들 암수의 금형으로 굽혀진 판재의 굽힘각도를 계측하는 각도측정기를 숫금형내에 조립하고, 상기 각도측정기는 판재의 굽힘가공된 오목각부의 양면에 접촉해서 각부형성면사이의 개방각도에 따른 직선위치의 변위를 발생하는 각부접촉구와, 이 각부접촉구의 직선위치의 변위를 측정하는 유도형 직선위치검출기를 보유하는 것을 특징으로 하는 굽힘기계.
제1항에 있어서, 상기 직선위치검출기는 직선위치의 변위를 전기적인 위상각의 변화로 검출하는 것으로서, 직선위치검출용 코일의 온도특성을, 복수의 코일 또는 임피던스수단의 출력으로 상쇄해서 보상하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 굽힘기계.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 숫금형은 금형폭방향으로 병렬로 설치되는 복수의 분할형으로 형성되고, 분할형의 배열개수의 변경에 의해 금형폭의 변경이 가능한 것이고, 이 중 하나의 분할형에 있어서의 분할형 상호간의 측단면에 수용오목부를 보유하고, 이 수용오목부에 상기 각도측정기를 수용한 것을 특징으로 하는 굽힘기계.
굽힘과정에서 숫금형인 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도를 측정하고, 이 굽힘과정후, 상형의 어느 정도의 복귀상태 또는 상형의 가압완화상태에서 판재의 스프링백후의 굽힘각도를 측정하고, 이들 측정된 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 판재의 굽힘각도, 및 스프링백후의 굽힘각도의 상호관계로부터 굽힘기계에 있어서의 굽힘각도제어를 행하는 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 얻는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 굽힘기계의 운전방법.
제4항에 있어서, 굽힘과정에서의 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 상호관계를 복수의 패턴으로 분류한 패턴테이블과, 상기 각 패턴마다 스프링백후의 굽힘각도에 대응하는 상기 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 부여하는 보정값 환산데이터를 준비해 두고, 굽힘과정에서 측정된 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도를, 상기 패턴테이블과 조합해서 대응하는 패턴을 선택하고, 굽힘과정후의 상기 스프링백후의 굽힘각도를, 선택한 패턴의 보정값 환산데이터로 환산해서 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 얻는 것을 특징으로 하는 굽힘기계의 운전방법.
제5항에 있어서, 상기 굽힘기계는, 암금형인 하형의 바닥면높이가 가변으로 되고, 판재가 하형의 바닥면에 밀착상태로 될 때까지 상형을 하강시켜 절곡을 행하는 것이고, 상기 조정가능부분은 하형의 바닥면높이로서, 상기 보정값 환산데이터로부터 얻는 다음 회의 보정값은 상기 바닥면높이의 보정값인 것을 특징으로 하는굽힘기계의 운전방법.
제5항에 있어서, 상기 굽힘기계는 숫금형인 상형의 하형으로의 진입량의 조정으로 굽힘각도를 정하는 것이고, 또한 상기 조정가능부분은 상형이고, 상기 보정값 환산데이터로부터 얻는 다음 회의 보정값은 판재굽힘각도의 목표각도가 되는 상형의 승강위치보다 더욱 상형을 하강시키는 오버스트로크의 목표값에 대한 보정값인 것을 특징으로 하는 굽힘기계의 운전방법.
제6항에 있어서, 굽힘과정에서 발생하는 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 관계의 패턴은, 하중딥점에서 목표각도까지의 상형의 스트로크와, 목표각도로부터 최하점까지의 상형의 스트로크에 대응해서 분류하도록 한 것을 특징으로 하는 굽힘기계의 운전방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 굽힘각도제어를 행하는 조정가능부분을 가지며,

학습제어수단을 설치하고, 이 학습제어수단은,

굽힘과정에서의 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 상호관계를 복수의 패턴으로 분류한 패턴테이블과,

상기 각 패턴마다 스프링백후의 굽힘각도에 대응하는 상기 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 부여하는 보정값 환산데이터와,

굽힘과정에서 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도를 측정하는 수단과,

굽힘후의 상형의 어느 정도의 복귀상태 또는 상형의 가압완화상태에서 판재의 스프링백후의 굽힘각도를 측정하는 수단과,

굽힘과정에서 얻어진 상형의 승강위치, 상형에 작용하는 하중, 및 판재의 굽힘각도의 값에 의해 상기 패턴테이블의 해당 패턴을 선택하고, 그 선택된 패턴에 의해 상기 보정값 환산데이터에 따라 스프링백후의 굽힘각도에 대응하는 조정가능부분의 다음 회의 보정값을 생성하는 보정값 생성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 굽힘기계.