明細書
曲 げ加工方法お よ び曲 げ加工装置 技術分野
こ の 発 明 は 、 少な く と も 左右 2 つ の駆動軸 に よ り ノ、。 ン チ を ダイ に対 し て相対的 に 接近 · 離反せ し め て ワ ー ク の 曲 げ加 工 を 行 う 曲 げ加工方法お よ び曲 げ加工装置 に 関す る も の で あ る 。 更 に 詳細 に は、 ノ、° ン チ と ダイ と の協働 に よ り ワ ー ク の 曲 げ加工 を行 う 曲 げ加工機の 前側 に 設 け ら れた ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ンノ、 ' に よ り ワ ー ク を把持 し て パ ン チ と ダイ の 間 の所定位置 に位置決 め し て行 う 曲 げ加 ェ方法お よ び曲 げ加工装置 に 関す る も の で あ る 。 背景技術
従来 よ り 、 曲 げ加工機で あ る プ レ ス ブ レー キで は 、 上 部テー ブル に 取 り 付 け ら れたパ ンチ を 下部テ ー プル に 取 り 付 け ら れた ダイ に対 し て相対的 に 昇降 さ せ る こ と に よ り 、 ノ、 ° ン チ と ダイ と の協働 に よ り ワ ー ク の 曲 げ加工 を 行 う 。 し カゝ し な 力 ί ら こ の よ う な従来 の 技術 に あ っ て は 、 図 1 に 示 さ れて い る よ う に 、 パ ンチ Ρ お よ びダイ D の 長手 方 向 の偏 っ た位置 に ワ ー ク Wがセ ッ ト さ れて い る 場合 に は 、 い わ ゆ る オ フ セ ッ ト ベ ン ド と な る た め 、 D 値 ( 前記 パ ン チ と ダイ と の相対的 間 隔) が不均 一 と な っ て 、 曲 げ が進行 し て い る 部分 と 、 遅れて い る 部分 と が発 生す る 。
こ の た め 、 ワ ー ク Wの通 り 角 度が 目 標角 度 に 一致 し な い と レゝ う 問題が あ っ た。
こ の よ う な従来 の技術 に あ っ て は、 図 1 に 示 さ れて い る よ う に 、 パ ン チ P お よ びダイ D の長手方向 の偏 っ た位 置 に ワ ー ク Wがセ ッ ト さ れて い る 場合 に は、 い わ ゆ る ォ フ セ ッ ト ベ ン ド と な る た め 、 D 値 (パ ン チ P と ダイ D と の相対的間 隔) が不均一 と な っ て 、 曲 げが進行 し て い る 部分 と 、 遅れて い る 部分 と が発生す る 。 こ の た め 、 ヮ ー ク Wの通 り 角 度が 目 標角 度 に一致 し な い と い う 問題が あ る 。
ま た 、 図 2 A 及び図 2 B に 示 さ れて レ る よ う に 、 リ ー ク Wの一部 を ノ、。 ン チ P と ダイ D の協働 に よ り 曲 げ加工 を 行 う 場合 に 、 相互 の影響 に よ り 曲 げて い な い 部分が曲 が つ て し ま っ た り 、 曲 げて い る 部分で も 角 度が浅 く な る 部 分が出 る と い う 問題があ る 。
一方、 図 3 に示 さ れて レ る よ う に 、 パ ンチ P と ダイ D と の協働 に よ り ワ ー ク Wの 曲 げ加工 を 行 う 際 に 、 ロ ボ ッ 卜 の ワ ー ク ク ラ ンパ 1 0 1 で ワ ー ク を 把持 し た 状態 あ る い は 、 ワ ー ク ク ラ ンパ 1 0 1 を 開 い た 状態で ワ ー ク Wの ハ ネ 上が り に 追従 さ せ る よ う に し て ロ ボ ッ ト を 用 い た 曲 げ加工が行わ れて い る 。
こ の場合 、 パ ンチ F の ス ト ロ ー ク 位置 に伴 っ て 、 ヮ 一 ク ハ ネ 上が り 時 の ワ ー ク W位置 を ダイ D の肩部 1 0 3 を 中 心 と し て 円 弧補 間 を行 い 、 ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ンパ 1 0 1 の追従座標 を算出 し て い る 。
し か しなが ら こ の よ う な従来の技術 に あ っ ては、 あ く ま で金型位置 に基づい て ワ ー ク ハネ上が り 位置の演算 を 行 っ て い る の で、 正確な ワ ー ク ハネ上が り 位置が求め ら れて い な い と レ う 問題があ る 。 ま た、 曲 げス ピー ド に も 正確に対応で きず、 結果 と して正確に追従できな いため、 「 ワ ー ク の腰折れ」 等が発生 している と い う 問題があ る 。 ま た 、 オ フ セ ッ ト 曲 げあ る い はセ ン タ 一曲 げであ っ て も 、 ワ ー ク の左右 に作用する圧力 が不均等な状態で曲 げ 加工 を実施す る と 、 ワ ー ク の右 · 中央 · 左で曲 げ速度が 違 っ て く る 。 こ のため 、 最終的 に通 り 角度が出て も 、 曲 げ加工中では必ず し も 均一の挟み込み角度で曲がつ て い く わ けではな い。 従っ て、 ロ ボ ッ ト 等で曲げ追従 を行 う 場合、 図 4 に示 さ れて い る よ う に 、 ワ ー ク ク ラ ンパ 1 0 5 、 1 0 7 、 1 0 9 の把持位置 に よ っ て追従速度 を変え な ければな ら ず非常に面倒であ る と レゝ ぅ 問題があ る 。
上述事情 に鑑み、 以上のよ う な従来の技術の問題点に 着 目 してな さ れた も のであ る。 従っ て、 本発明 の 目 的は、 パ ンチおよ びダイ の長手方向位置 にお け る 曲 げ速度 を補 正す る こ と に よ り 曲 げ通 り 角度精度の 向上 を 図 る こ と の で き る 曲げ加工方法お よ び曲 げ加工装置 を提供す る こ と に あ る。
ま た、 本発明 の別の 目 的は、 ロ ボ ッ ト に よ り ワ ー ク の ハ ネ上が り に正確 に追従する こ と ので き る 曲 げ加工方法 お よ び曲 げ加工装置を提供する こ と に あ る 。
発明 の開示
上記の 目 的 を達成す る た め に 、 第 1 の ア ス ペ ク ト に よ る発明 の 曲 げ加工方法は、 以下のス テ ッ プを含む : 少な く と も 左右 2 つ の駆動軸に よ り 、 パ ンチ を ダイ に対 し て 相対的 に接近 ' 離反せ し め る ; 前記ダイ の V 溝内部に沿 つ て ダイ の長手方向 に複数個設 け ら れた位置検出手段 に よ り 曲 げに伴 う ワ ー ク の上下移動 を直接検出する ; 前記 上下移動か ら 各位置検出手段位置にお ける ワ ー ク の 曲 げ 速度 を求め 、 各位置検出手段位置 にお け る 曲 げ速度が均 一 と な る よ う に前記駆動軸 を制御す る ; 及び前記パ ンチ を前記ダイ に対 し て相対的 に接近 · 離反せ し めて ワ ー ク の曲げ加工を行 う 。
以上説明 し た よ う に 、 上記発明 に よ る 曲 げ加工方法で は、 ワー ク の 曲 げ加工 に際 して、 パ ンチ に よ り 相対的 に 押 し 下げ ら れる ワ ー ク の位置を 、 ダイ の V溝内部に設 け ら れて い る 複数個 の位置検出手段 に よ り 直接検出 し 、 こ の位置の変化か ら 曲 げ速度 を求め、 各位置検 出手段位置 にお ける 曲 げ速度が異な る 場合に は、 全ての位置検出手 段位置にお け る 曲 げ速度が均一 と な る よ う に駆動軸 を制 御する ので、 パ ンチお よびダイ の長手方向の ワ ー ク 通 り 精度が向上 して、 高精度の曲げ加工を行 う こ と ができ る 。
第 2 の ア ス ペ ク ト に よ る発明 の曲 げ加工方法は、 第 1 の ァ ス ぺ ク 卜 の 曲 げ加工方法にお いて、 前記駆動軸が、 左右の上下 シ リ ン ダと 、 下部テー ブルの 中央部に設 け ら れた ク ラ ウニ ン グ シ リ ンダであ る。
従 っ て 、 ノ\° ン チ は少 な く と も 左右 の 上下 シ リ ン ダ と 、 下部テー ブルの 中 央 に 設 け ら れて い る ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ に よ り 上下 さ れ る の で 、 各位置検出手段位置 に お け る 曲 げ速度 の調整 を行 う こ と がで き る 。
第 3 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工方法 は 、 第 1 ま た は第 2 の ァ ス ぺ ク ト の 曲 げ加ェ方法 に お い て 、 前記 左右 の位置検 出 手段 に よ り 検 出 さ れた ワ ー ク の 曲 げ速度 が異 な る 場合 に は、 左右 の位置検 出手段位置 に お け る 曲 げ速度 の 平均速度 と な る よ う に 左右 の駆動軸 を 制御す る こ と 、 を 特徴 と する も ので あ る 。
従 っ て 、 左右 の位置検出手段位置 に お け る 曲 げ速度が 異な る 場合 に は、 左右 の駆動軸 を 制御 し て 、 左右 の位置 検 出 手段位置 に お け る 曲 げ速度が左右 の 曲 げ速度 の平均 速度 と な る よ う にす る こ と がで き る 。
第 4 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工方法 は、 第 2 の ァ ス ぺ ク ト の 曲 げ加工方法 に お い て 、 前記左右 の位置 検 出手段 に よ り 検出 さ れた ワ ー ク の 曲 げ速度 は同 じ だが、 中 央 に 設 け ら れた位置検出 手段 に よ り 検出 さ れた ワ ー ク の 曲 げ速度 が異な る 場合 に は、 前記 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ の圧 力 を'増減 し て前記左右 の位置検出手段位置 に お け る 曲 げ速度 と 等 し く な る よ う に 前記 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ を 制御す る こ と 、 を特徴 と す る も の であ る 。
従 っ て 、 左右 の位置検出 手段位置の ワ ー ク の 曲 げ速度 は 同 じ だ が 、 中 央の位置検 出 手段位置 の ワ ー ク の 曲 げ速 度が異な る 場合 に は、 下部テー ブル の 中 央 に 設 け ら れて
い る ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ を用 い て 、 左右 の 位置検 出 手 段以外 の位置検 出 手段位置 に お け る 曲 げ速度 が、 左右 の 位置検 出 手段位置 の 曲 げ速度 と 等 し く な る よ う にす る こ と がで き る 。
第 5 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工装置 は、 以下 を含む : ワ ー ク の 曲 げ加工 を行 う た め に 、 少 な く と も 左 右 2 つ の駆動軸 に よ り 相対的 に接近 · 離反す る パ ン チ と ダイ ; 前記 ダイ の V 溝 内部 に沿 っ て ダイ の長 手方向 に 設 け ら れた 複数個 の 位置検出 手段 ; こ の 各位置検出手段 に よ り 検 出 さ れた ワ ー ク 位置 の変化か ら ワ ー ク の 曲 げ速度 を算 出す る 曲 げ速度算 出部 ; 各位置検 出 手段位置 に お け る 曲 げ速度か ら 均 一速度 を 算 出す る 均一速度演算部 ; 及 び各位置検 出 手段位置 に お け る 曲 げ速度 を 前記均一速度 演算部 に よ り 算 出 さ れた均一速度 と すべ く 各駆動軸 を 制 御す る駆動軸指令部。
従 っ て 、 ワ ー ク の 曲 げ加工 に 際 し て 、 ノ、。 ン チ に よ り 相 対的 に押 し 下 げ ら れ る ワ ー ク の位置 を 、 ダイ の V 溝 内部 に 設 け ら れて い る 複数個 の位置検 出手段 に よ り 直接検 出 し 、 こ の位置 の 変化か ら 曲 げ速度算 出部が 曲 げ速度 を 求 め 、 各位置検 出 手段位置 に お け る 曲 げ速度が異な る 場合 に は 、 全て の位置検 出 手段位置 に お け る 曲 げ速度が均一 と な る よ う な 曲 げ速度 を 均一速度演算部が算 出 し 、 駆動 軸指令部が駆動軸 を 制御 し て均一な 曲 げ速度 で 曲 げ加ェ を行 う の で 、 パ ン チお よ びダイ の 長手方向 の ワ ー ク 通 り 精度が向上 し て 、 高精度の 曲 げ加工 を行 う こ と がで き る 。
第 6 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工装 置 は 、 第 5 の ア ス ペ ク ト の 曲 げ加 工装置 に お い て 、 前記駆動軸が、 左右 の 上下 シ リ ン ダ と 、 前記 ダイ を 上端部 に 装着す る 下 部テ ー ブル の 中 央位置 に 設 け ら れた ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ と 、 を 備 えて な る 。
従 っ て 、 ノ、° ンチ は少 な く と も 左右 の 上下 シ リ ン ダ と 、 下部テ ー ブル の 中 央 に 設 け ら れて い る ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ に よ り 上下 さ れ る の で 、 各位置検出手段位置 に お け る 曲 げ速度の調整 を行 う こ と がで き る 。
第 7 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工装置 は 、 第 5 ま た は第 6 の ァ ス ぺ ク 卜 の 曲 げ加工装置 に お い て 、 前記 曲 げ速度算 出部 に よ り 算 出 さ れた 前記左右の位置検 出 手 段位置 に お け る ワ ー ク の 曲 げ速度が異な る 場合 に は 、 前 記均一速度演算部が左右 の位置検 出 手段位置 に お け る 曲 げ速度 の 平均速度 と な る よ う に 均一速度 を算 出 し 、 前記 駆動軸指令部が前記均一速度 と な る よ う に 前記左右 の駆 動軸 を 制御す る 。
従 っ て 、 曲 げ速度演算部 に よ り 算 出 さ れた 左右 の位置 検出 手段位置 に お け る 曲 げ速度が異な る 場合 に は、 駆動 軸指令部が左右 の駆動軸 を 制御 し て 、 左右 の 位置検 出 手 段位置 に お け る 曲 げ速度 を 、 均一速度演算部 に よ り 算 出 さ れた 左右 の 曲 げ速度 の.平均速度 と な る よ う に 調整す る こ と がで き る 。
第 8 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工装 置 は 、 第 5 ま た は第 6 の ァ ス ぺ ク 卜 の 曲 げ加工装置 に お い て 、 前記
曲 げ速度算 出 部 に よ り 算 出 さ れた 前記左右 の位置検 出 手 段位置 に お け る ワ ー ク の 曲 げ速度 は同 じ だが 、 中 央 の位 置検出 手段 に よ り 検 出 さ れた ワ ー ク の 曲 げ速度が異 な る 場合 に は、 前記均 一速度演算部が左右 の位置検 出手段位 置 にお け る 曲 げ速度 の 平均速度 を 求め 、 前記駆動軸指令 部が前記 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダの圧力 を 増減 し て前記均 一速度演算部 に よ り 得 ら れた 平均速度 と 等 し く な る よ う に前記 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダを 制御す る も ので あ る こ と 、 を特徴 と す る も の で あ る 。
従 っ て 、 曲 げ速度算 出部 に よ り 算 出 さ れた 左右 の位置 検 出手段位置 の ワ ー ク の 曲 げ速度 は同 じ だが 、 中 央 の位 置検出手段位置 の ワ ー ク の 曲 げ速度が異な る 場合 に は、 駆動軸指令部 は下部テ ー ブルの 中 央 に設 け ら れて い る ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ を 用 い て 、 左右の位置検 出 手段以外 の 、 中 央 の位置検 出手段位置 に お け る 曲 げ速度が、 左右 の位置検出 手段位置 の 曲 げ速度 と 等 し く な る よ う に 調整 す る こ と がで き る 。
第 9 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工方法 は、 以下 の ス テ ッ プ を含む : ノ° ンチ と ダイ と の協働 に よ り ワ ー ク の 曲 げ加工 を 行 う 曲 げ加工機の 前側 に設 け ら れて動作す る ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ンパ に よ り 、 前記 ワ ー ク を 把持 し て前記パ ン チ と ダイ の 間 の所定位置 に 位置決めす る ; 前記 ダイ の 内部 に 設 け ら れ ダイ の V 溝 に 突出 し て 上下移 動 自 在 の変位計 に よ り ノ、。 ン チ の ダイ に対す る 相対的 ス ト ロ ー ク 値 を 直接検 出す る ; 前記検 出 さ れたパ ンチ の 相対
的 ス 卜 ロ ー ク 力、 ら 前記 ロ ボ ッ 卜 の ワ ー ク ク ラ ンノヽ。 の ヮ ー ク 追従軌跡お よ び ワ ー ク 追従速度 を 算 出す る ; こ の 算 出 さ れた ワ ー ク 追従速度 に よ り 前記 ワ ー ク 追従軌跡 に 沿 つ て 前記 ワ ー ク ク ラ ンパ を移動せ し め る べ く 前記 ロ ボ ッ ト の各軸駆動手段へ指令 を 分配 し て 、 前記 ワ ー ク ク ラ ンパ を 前記 ワ ー ク の移動 に 追従さ せ る ; 及 び前記パ ン チ と ダ ィ の 間 の所定位置 に位置決め さ れた 前記 ワ ー ク 曲 げ加工 す る 。
従 っ て 、 ワ ー ク に 曲 げ加工 を 行 う 曲 げ加工機の 前側 に 設 け ら れた ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ンノ、 に よ り 把持 さ れて 、 ノ、 ° ン チ と ダイ の 間 に搬入 さ れた ワ ー ク の 曲 げ加工 を 行 う 際 に 、 ワ ー ク を 把持 し た ワ ー ク ク ラ ン ノ を ワ ー ク の 曲 げ に伴 う ノヽ ネ 上 が り に従 っ て移動 さ せ る た め に 、 ダイ の 内 部 に 設 け ら れて い る 変位計 に よ り ノ、。 ン チ の相対的ス ト ロ — ク を 直接検 出 し てパ ンチ の相対的な 上下位置お よ び移 動速度 を 算 出 し 、 こ の パ ンチ の位置お よ び速度か ら ヮ ー ク ク ラ ンパ の ワ ー ク 追従軌跡お よ び ワ ー ク 追従速度 を 算 出す る 。 そ し て 、 ワ ー ク ク ラ ンパ を ワ ー ク 追従軌跡 に 沿 つ て ワ ー ク 追従速度で移動 さ せ る ベ く 、 ロ ボ ッ ト の 各軸 駆動手段 に指令 を分配 し て制御す る 。
更 に 、 ワ ー ク の実際 の挙動 を 基 に し て 高精度な ワ ー ク 追従軌跡お よ び追従速度 を求め る こ と がで き る 。 そ し て 、 ロ ボ ッ 卜 の 各軸駆動手段 に分配 さ れた指令 に よ り 、 ヮ ー ク ク ラ ンノ\° が ワ ー ク の ノ、 ネ 上 カ り に 合 っ た ワ ー ク 追従軌 跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度で移動す る の で 、 高精度な 曲
げ加工 を行 う こ と がで き る 。
第 1 0 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工方法 は 、 以 下の ス テ ッ プ を含 む : ノ\° ン チ と ダイ と の協働 に よ り ヮ ー ク の 曲 げ加工 を行 う 曲 げ加工機 の 前側 に 設 け ら れて動作 す る ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ン ノ\° に よ り 、 前記 ワ ー ク を 把 持 し て 前記パ ンチ と ダイ の 間 の所定位置 に位置決 め す る ; C A D 力ゝ ら の情報 に 従 っ て 曲 げ加工 プ ロ グ ラ ム お よ び ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム を 作成す る ; 前記 ダイ の 内部 に 設 け ら れダイ の V 溝 に 突 出 し て 上下移動 自 在 の変位計 の う ち 前記 曲 げ加工 プ ロ グ ラ ム お よ び ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム か ら の ワ ー ク 供給姿勢情報 に基づい て動作す る ロ ボ ッ 卜 の ワ ー ク ク ラ ンパ に 最 も 近 い変位計 を選択す る ; こ の変位計 に よ り パ ンチ の ダイ に対す る 相対的 ス ト ロ 一 ク 値 を 直接検 出す る ; こ の検 出 さ れたパ ン チ の相対的 ス ト ロ ー ク カゝ ら 前記 ロ ボ ッ 卜 の ワ ー ク ク ラ ン パ の ワ ー ク 追従 軌跡お よ び ワ ー ク 追従速度 を 算 出す る ; こ の 算 出 さ れた ワ ー ク 追従速度 に よ り 前記 ワ ー ク 追従軌跡 に 沿 っ て 前記 ワ ー ク ク ラ ンパ を移動せ し め る べ く 前記 ロ ボ ッ 卜 の 各軸 駆動手段へ指令 を分配す る ; 前記 ワ ー ク ク ラ ンパ を 前記 ワ ー ク の移動 に追従 さ せ る ; 及び前記 ワ ー ク を 前記パ ン チ と ダイ と に よ り 曲 げ加工す る 。
従 っ て 、 C A D か ら の 情報 に従 っ て作成 さ れた 曲 げ加 ェ プ ロ グ ラ ム に基づい て 曲 げ加工 を行 う 曲 げ加工機 の 前 側 に 設 け ら れ、 こ の 曲 げ加工 プ ロ グ ラ ム に基づい て作成 さ れた ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム に基づい て動作す る ロ ボ
ッ 卜 の ワ ー ク ク ラ ン パ に よ り 把持 さ れて 、 ノ ン チ と ダイ の 間 に 搬入 さ れた ワ ー ク の 曲 げ加工 を 行 う 際 に 、 ワ ー ク を 把持 し た ワ ー ク ク ラ ンパ を ワ ー ク の 曲 げに 伴 う ノ、 ネ 上 が り に 従 っ て移動 さ せ る た め に 、 ダイ の 内部 に 設 け ら れ て い る 変位計 の う ち も っ と も ワ ー ク ク ラ ンパ に 近 い 変位 計 に よ り パ ン チ の 相対的ス ト ロ ー ク を 直接検 出 し てパ ン チ の 相対的 な 上下位置お よ び移動速度 を 算出 し 、 こ の パ ン チ の位置 お よ び速度か ら ワ ー ク ク ラ ン パ の ワ ー ク 追従 軌跡お よ び ワ ー ク 追従速度 を 算 出す る 。 そ し て 、 ワ ー ク ク ラ ンパ を ヮ 一 ク 追従軌跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度 で移 動 さ せ る ベ く 、 ロ ボ ッ ト の 各軸駆動手段 に指令 を分配 し て制御す る 。
ま た 、 ワ ー ク の実際 の挙動 を基 に し て 高精度な ワ ー ク 追従軌跡お よ び追従速度 を求め る こ と がで き る 。 そ し て、 ロ ボ ッ ト の 各軸駆動手段 に 分配 さ れた指令 に よ り 、 ヮ 一 ク ク ラ ンノ、 ° が ワ ー ク のハ ネ 上が り に 合 っ た ワ ー ク 追従軌 跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度で移動す る の で 、 高精度な 曲 げ加工 を行 う こ と がで き る 。
第 1 1 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工方法 は、 第 9 ま た は第 1 0 の ァ ス ぺ ク ト の 曲 げ加工方法 に お い て 、 前記 ロ ボ ッ 卜 の各軸駆動手段が、 前後方 向で あ る Y 軸、 上下方向 で あ る Z 軸、 前記 ワ ー ク ク ラ ン パ を 回転 さ せ る ベ く 直交す る A軸お よ び B 軸 、 の 少な く と も 4 軸 を有す る こ と 、 を特徴 と す る も の で あ る 。
従 っ て 、 ワ ー ク ク ラ ンパ は、 前後方 向で あ る Y 軸方向 、
上下方 向 で あ る Z 軸方 向 、 前記 ワ ー ク ク ラ ン パ を 回転 さ せ る べ く 直交す る A 軸 回 り お よ び B 軸回 り に 移動す る こ と に よ り 、 算 出 さ れて い る ワ ー ク 追従軌跡 に 沿 っ て ヮ 一 ク 追従速度で移動す る こ と がで き る 。
第 1 2 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工装置 は 、 以 下 を 含 む : パ ン チ と ダイ ; 前 記パ ン チ と ダイ と の 協 働 に よ り ワ ー ク の 曲 げ加 工 を 行 う 曲 げ加工機 の 前側 に 設 け ら れて動作す る ロ ボ ッ ト で あ っ て 、 ワ ー ク ク ラ ンノ\° を 有 し 、 曲 げ加工す る た め に 、 前記 ワ ー ク を 把持 し て前記パ ンチ と ダイ の 間 の所定位置 に位置決めす る ロ ボ ッ ト ; 前 記パ ン チ の ダイ に対す る 相対的ス ト ロ ー ク 値 を 直接検 出 す る た め に 前記 ダイ の 内部 に設 け ら れ ダイ の V 溝 に 突 出 し て 上下移動 自 在 の変位計 ; こ の変位計 に よ り 検 出 さ れ たパ ン チ の 相対的 ス ト ロ ー ク か ら 前記パ ン チ の 上下位置 お よ び移動速度 を 算 出 す る ス ト ロ ー ク 位置 · 速度演算手 段 ; 前記変位計か ら の 信号 に 基づい て 前記 ス ト ロ 一 ク 位 置 · 速度演算手段 に よ り 算 出 さ れた 前記パ ン チ の相対的 位置お よ び速度か ら 前記 ワ ー ク ク ラ ン / の ワ ー ク 追従軌 跡お よ び ワ ー ク 追従速度 を 算 出す る ワ ー ク 追従軌跡 · 速 度演算手段 ; 及び こ の ワ ー ク 追従軌跡 · 速度演算手段 に よ り 算 出 さ れた ワ ー ク 追従速度 に よ り 前記 ワ ー ク 追従軌 跡 に 沿 っ て 前記 ワ ー ク ク ラ ンパ を移動せ し め る べ く 前記 ロ ボ ッ ト の 各軸駆動手段へ指令 を 分配す る ロ ボ ッ ト 駆動 指令情報供給手段。
従 っ て 、 曲 げ加工機 の 前側 に設 け ら れ た ロ ボ ッ ト の ヮ
— ク ク ラ ン パ に よ り ノ° ン チ と ダイ の 間 に搬入 さ れた ヮ 一 ク の 曲 げ加工 を行 う 際 に 、 ワ ー ク を 把持 し た ワ ー ク ク ラ ン パ を ワ ー ク の 曲 げ に 伴 う ノ、 ネ 上.が り に 追従 し て移動 さ せ る た め に 、 ダイ の 内 部 に 設 け ら れて い る 変位計が直 接 検 出 し た 信号 に よ り ス ト ロ ー ク 位置 · 速度演算手段がパ ン チ の相対的ス ト ロ ー ク お よ び移動速度 を算 出 し 、 こ の 算 出 さ れた パ ンチ の相対的ス ト ロ ー ク お よ び移動速度 か ら ワ ー ク 追従軌跡 · 速度演算手段が ワ ー ク ク ラ ンパ の ヮ ー ク 追従軌跡お よ びワ ー ク 追従速度 を 算 出す る 。 そ し て 、 ワ ー ク ク ラ ンパ を 前記 ワ ー ク 追従軌跡 · 速度演算手段 に よ り 求め ら れた ワ ー ク 追従軌跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度 で移動 さ せ る ベ く 、 ロ ボ ッ ト 駆動指令情報供給手段が 口 ボ ッ 卜 の各軸駆動手段 に指令 を分配 し て制御す る 。
換言すれ ば、 ワ ー ク の実 際 の挙動 を基 に し て高精度な ワ ー ク 追従軌跡お よ び追従速度 を 求 め る こ と がで き る 。 そ し て 、 ロ ボ ッ ト の各軸駆動手段 に 分配 さ れた指令 に よ り 、 ワ ー ク ク ラ ン ノ\° が ワ ー ク のノ、 ネ 上が り に 合 っ た ヮ ー ク 追従軌跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度で移動す る の で 、 高 精度な 曲 げ加工 を 行 う こ と がで き る 。
第 1 3 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工装置 は 、 以 下 を含む : パ ン チ と ダイ ; 前記 パ ン チ と ダイ と の 協働 に よ り ワ ー ク の 曲 げ加工 を行 う 曲 げ加工機 の 前側 に 設 け ら れて動作す る ロ ボ ッ ト で あ っ て 、 ワ ー ク ク ラ ンノ、" を 有 し 、 曲 げ加工す る た め に 、 前記 ワ ー ク を 把持 し て前記パ ンチ と ダイ の 間 の 所定位置 に 位置決 め す る ロ ボ ッ ト ; C
A D 力ゝ ら の情報 に 従 っ て 曲 げ加工 プ ロ グ ラ ム お よ び ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム を 作成す る 曲 げ加工 · ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム 演算手段 ; 前記 ダイ の 内 部 に 設 け ら れ ダイ の
V 溝 に 突 出 し て上下移動 自 在 の複数 の変位 計 ; こ の 複数 の変位計 の う ち 前記 曲 げ加工 プ ロ グ ラ ム お よ び ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム か ら の ワ ー ク 供給姿勢情報 に 基づい て動 作す る ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ンパ に最 も 近 い 変位計 を選 択す る 変位計選択手段 ; こ の変位計選択手段 に よ り 選択 さ れた 変位計 に よ り 検出 さ れた パ ンチ の ダイ に対す る 相 対的 ス ト ロ 一 ク 値力 ら 前記 ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ン ノ の ワ ー ク 追従軌跡お よ び ワ ー ク 追従速度 を 算 出 す る ワ ー ク 追従軌跡 · 速度演算手段 ; 及び こ の算出 さ れ た ワ ー ク 追 従速度 に よ り 前記 ワ ー ク 追従軌跡 に沿 っ て前記 ワ ー ク ク ラ ン パ を 移動せ し め る べ く 前記 ロ ボ ッ ト の 各軸駆動手段 へ指令 を 分配す る ロ ボ ッ ト 駆動指令情報供給手段。
従 っ て 、 C A D か ら の情報 に従 っ て 曲 げ加工 · ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム 演算手段 に よ り 作成 さ れた 曲 げ加 工 プ ロ グ ラ ム に基づ い て 曲 げ加工 を行 う 曲 げ加工機 の 前側 に 設 け ら れ、 こ の 曲 げ加工 プ ロ グ ラ ム に基づい て作成 さ れ た ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム に基づい て動作す る ロ ボ ッ ト の ワ ー ク ク ラ ンノ、。 に よ り 把持 さ れて 、 パ ンチ と ダイ の 間 に搬入 さ れた ワ ー ク の 曲 げ加工 を 行 う 際 に 、 ワ ー ク を 把 持 し た ワ ー ク ク ラ ンノ を ワ ー ク の 曲 げ に 伴 う ノ、 ネ 上 が り に従 っ て移動 さ せ る た め に 、 ダイ の 内部 に 設 け ら れて い る 変位計 の う ち も っ と も ワ ー ク ク ラ ンパ に 近 い変位計 を
変位計選択手段 に よ り 選択 し 、 こ の選択 さ れ た変位 計 に よ り ノ° ン チ の相対的ス ト ロ ー ク を 直接検 出 し て パ ン チ の 相対的 な 上下位置お よ び移動速度 を算 出 し 、 こ の パ ン チ の位置お よ び速度 か ら ワ ー ク 追従軌跡 · 速度演算手段が ワ ー ク ク ラ ンパ の ワ ー ク 追従軌跡お よ び ワ ー ク 追従速度 を 算 出 す る 。 そ し て 、 ワ ー ク ク ラ ンパ を ワ ー ク 追従軌跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度で移動 さ せ る ベ く 、 ロ ボ ッ ト 駆 動指令情報供給手段が ロ ボ ッ ト の 各軸駆動手段 に指令 を 分配 し て制御す る 。
更 に 詳細 に は、 ワ ー ク の 実際 の挙動 を 基 に し て 高精度 な ワ ー ク 追従軌跡お よ び追従速度 を求め る こ と がで き る 。 そ し て 、 ロ ボ ッ ト の各軸駆動手段 に分配 さ れた指令 に よ り 、 ワ ー ク ク ラ ン パ が ワ ー ク のノ、 ネ上が り に 合 っ た ヮ 一 ク 追従軌跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度で移動す る の で 、 高 精度な 曲 げ加工 を行 う こ と がで き る 。
第 1 4 の ア ス ペ ク ト に よ る 発 明 の 曲 げ加工装置 は 、 第 1 2 ま た は第 1 3 の ァ ス ぺ ク 卜 の 曲 げ加工装置 に お いて、 前記各軸駆動手段が、 前記 ワ ー ク ク ラ ン パ を 、 前後方向 で あ る Y 軸方 向 、 上下方 向 で あ る Z 軸方 向 、 前記 ワ ー ク ク ラ ンノ、° を 回転 さ せ る ベ く 直交す る 2 軸 で あ る A軸 回 り お よ び B 軸 回 り 、 の 少な く と も 4 軸方向 に移動可能 で あ る 。
従 っ て 、 ワ ー ク ク ラ ンパ は、 各軸駆動手段 に よ り 、 前 後方 向 で あ る Y 軸方 向 、 上下方 向 で あ る Z 軸方 向 、 前記 ワ ー ク ク ラ ンノ、。 を 回転 さ せ る ベ く 直交す る 2 軸で あ る A
軸回 り お よ び B 軸回 り に移動す る こ と に よ り 、 算 出 さ れ て い る ワ ー ク 追従軌跡 に 沿 っ て ワ ー ク 追従速度で移動 す る こ と がで き る 。 図面 の簡単な説明
図 1 は、 オ フ セ ッ ト 曲 げの 除隊 を 示す正面 図で あ る 。 図 2 A は 、 ワ ー ク がノ、° ンチお よ びダイ よ り も 長 い 時 の 状態 を 示す正 面 図 で あ り 、 図 2 B は、 製 品 の 加工状態 を 示す説明 図で あ る 。
図 3 は 、 曲 げ加工 に お け る ワ ー ク ク ラ ンパ の追従方法 を示す説明 図で あ る 。
図 4 は、 ワ ー ク ク ラ ンパ の ク ラ ン プ位置 に よ り 追従軌 跡が異な る こ と を示す説明 図で あ る 。
図 5 は 、 こ の発明 に 係 る 曲 げ加工装置 と し て の プ レ ス ブ レー キ を 示す正面 図で あ る 。
図 6 は、 図 5 中 、 V I 方向か ら 見た側面図で あ る 。
図 7 は、 変位計の拡大断面図で あ る 。
図 8 は 、 変位計 に よ り 検出 さ れ る位置 の 説明 図で あ り 、 詳細 に は 、 変位計 に よ り ノ、° ンチ の 相対的 ス ト ロ ー ク を検 出す る 状態 を 示す断面図で あ る 。
図 9 は、 制御装置の構成 を示す ブ ロ ッ ク 図で あ る 。
図 1 0 は 、 こ の発 明 に 係 る 曲 げ加工方法 を 示す フ ロ ー チ ヤ一 卜 で あ る 。
図 1 1 は 、 履歴制御 の 工程 を 示す フ ロ ー チ ャ ー ト で あ る 。
図 1 2 A は、 オ フ セ ッ ト 曲 げの状態 を示す正面図で あ り 、 図 1 2 B 、 図 1 2 C 、 図 1 2 D は、 ノ、。 ンチ と ダイ と の間隔を示す断面図で あ る 。
図 1 3 A は、 オ フ セ ッ ト 曲 げに よ る 不都合 を改善 し た 曲 げを示す正面図で あ り 、 図 1 3 B 、 図 1 3 C 、 図 1 3 D は、 パ ンチ と ダイ と の間隔を示す断面図であ る 。
図 1 4 A は、 パ ンチお よ びダイ の 中央部が撓んだ状態 を示す正面図であ り 、 図 1 4 B 、 図 1 4 C 、 図 1 4 D は、 パ ンチ と ダイ と の間隔 を示す断面図であ る 。
図 1 5 A は、 図 1 4 図 A 、 図 1 4 B 、 図 1 4 C 、 図 1 4 D の不都合 を改善 し た曲 げを示す正面図で あ り 、 図 1 5 B 、 図 1 5 C 、 図 1 5 D は、 パ ンチ と ダイ と の 間 隔 を 示す断面図であ る。
図 1 6 は、 変位計 R D C 1 位置の 曲 げ速度 を算出する 原理 を示す説明 図であ る 。
図 1 7 は、 変位計 R D C 2 位置の 曲 げ速度 を算出す る 原理 を示す説明 図であ る 。
図 1 8 は、 変位計 R D C 3 位置の 曲 げ速度 を算出す る 原理 を示す説明図であ る 。
図 1 9 は、 その他の実施の形態を示す正面図で あ る 。 図 2 0 は、 さ ら にそ の他の実施の形態 を示す正面図で あ る 。
図 2 1 は、 の発明 に係 る 曲 げ加工装置を示す斜視図 であ る 。
図 2 2 は、 図 2 1 中 、 X X II方向か ら見た側面図で あ
る 。
図 2 3 は 、 ワ ー ク ク ラ ンノ の平面図で あ る 。
図 2 4 は 、 ワ ー ク を バ ッ ク ゲー ジ装置 に 突 き 当 て る 状 態 を示す斜視 図 で あ る 。
図 2 5 は 、 制御装置 の構成 を 示す ブ ロ ッ ク 図 で あ る 。 図 2 6 は 、 ワ ー ク の ノ、 ネ 上が り に伴 う ワ ー ク ク ラ ンパ の追従軌跡 を 示す説明 図で あ る 。
図 2 7 は 、 こ の 発明 に 係 る 曲 げ加工方法 を 示す フ ロ ー チ ヤ 一 卜 で あ る 。 発明 を 実施す る た め の最良 の形態
以下、 こ の 発 明 の 実施の 形態 を 図面 に 基づ い て詳細 に 説明す る 。
図 5 お よ び図 6 に は 、 こ の発 明 に 係 る 曲 げ加工装置で あ る プ レ ス ブ レ ー キ 1 が示 さ れて い る 。 なお 、 プ レ ス ブ レ ー キ 1 自 体 はす で に よ く 知 ら れて い る も の な の で 、 概 略 のみ説明す る 。
プ レス ブ レ ー キ 1 は 、 前面 中 央部 に ギ ヤ ッ プ G を 有す る 全体 C 字状 の左右 の側板 3 L 、 3 R が立設 さ れてお り 、 こ の側板 3 L 、 3 R の 上部前面 に は上部テー ブル 5 U が 設 け ら れて い る 。 こ の 上部テー ブル 5 U の 下端部 に はパ ンチ P が交換 自 在 に 装着 さ れて い る 。
一方、 側板 3 L 、 3 R の 下部前面 に は 、 上端 に ダイ D が交換 自 在 に 装着 さ れて い る 下部テー ブル 5 L が上下移 動 自 在 に 設 け ら れて お り 、 側板 3 L 、 3 R の 下部前面 に
設 け ら れて い る 上下 シ リ ン ダ 7 L、 7 R に よ り 上下移 動 す る 。 ま た 、 下部 テ ー ブル 5 L の 中 央 に は 、 ダ イ D の 長 手方 向 中 央部 を 持 ち 上 げ る た め の ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 が設 け ら れて い る 。
な お 、 ダイ D の 上部 に は ワ ー ク Wの 曲 げ加工 を 行 う た め の V溝 1 1 ( 図 8 参照 ) が 、 . ダイ D の 長手方 向 に 設 け ら れて い る 。 ま た 、 プ レ ス ブ レ ー キ 1 の近傍 に は、 上 下 シ リ ン ダ 7 L、 7 R 等 を 制御す る 制御装置 1 3 が設 け ら れて い る 。
上 記構成 に よ り 、 パ ンチ P と ダイ D の 間 に位置決 め さ れ た ワ ー ク Wに対 し て 、 上下 シ リ ン ダ 7 L、 7 R に よ り ダ イ D を 上昇 さ せて 、 パ ン チ P と ダイ D と の 協働 に よ り ワ ー ク Wの 曲 げ加工 を行 う 。 こ の 時、 ダイ D の 中 央部 が撓ん で い る 場合 に は、 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 に よ り ダイ D の 中央部 を 持 ち 上 げて 、 長手方向 の通 り を 改善す る 。
図 7 を 併せて参照す る に 、 ダイ D の 内部 に は ダイ D の 長手方 向 に複数 ( こ こ で は 、 3 個) の位置検 出手段で あ る 変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 が設 け ら れて い る 。 こ の変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 で は 、 ス プ リ ン グ 1 5 に よ り 常 時 上 方 へ 付勢 さ れ て ダイ D の V 溝 1 1 に 上下移動 自 在 に突 出す る 検出 ピ ン 1 7 が設 け ら れて お り 、 こ の検 出 ピ ン 1 7 の 上下位置 を検 出す る リ ニ ァ ス ケー ル 1 9 が設 け ら れて い る 。
従 っ て 、 上下 シ リ ン ダ 7 L 、 7 R で ダイ D を 上昇 さ せ
る こ と に よ る パ ン チ P の相対 的下降 に よ り 押 し 曲 げ ら れ た ワ ー ク Wが検 出 ピ ン 1 7 を 相対的 に 下方へ押 し 下 げ、 こ の 時 の検 出 ピ ン 1 7 の上下位置 を リ ニ ア ス ケ ール 1 9 に よ り 検 出 し て 、 図 8 に 示 さ れて い る よ う に 、 検 出 ピ ン 1 7 の 上端部 と ダイ D の 上面 と の距離 を ワ ー ク W下 面 の 位置 H と し て求め る 。
図 9 を 参照す る に 、 制御装置 1 3 で は 、 中 央処理 装置 で あ る C P U 2 1 を 有 し て お り 、 こ の C P U '2 1 に は 、 種々 の デ一 夕 を入 力 す る キ ー ボー ド の ご と き 入 力 手段 2 3 や 種 々 の デ一 夕 を 表示す る C R T の ご と き 出 力 手段 2 5 が接続 さ れて い る 。 ま た 、 C P U 2 1 に は 、 変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 が接続 さ れて お り 、 ス ト 口 — ク 検出信号が伝達 さ れ る よ う に な っ て い る 。
さ ら に 、 変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 力 ら の ス ト ロ ー ク 検出信号か ら 各変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 の位置 に お け る 曲 げ速度 を 算 出 す る 曲 げ速度算 出部 2 7 と 、 得 ら れた 各位置 に お け る 曲 げ速度 を 均 一 に す る 速度 を 算出す る 均 一速度演算部 2 9 、 上下 シ リ ン ダ 7 L、 7 R お よ びク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 を 制御 し て 均 一な 曲 げ速度で 曲 げ加工 を行 う べ く ダイ D の ス ト ロ ー ク を 制御す る 駆動軸指令部 3 1 と が接続 さ れて い る 。
次 に 、 図 1 0 を参照 し て 、 履歴制御 を用 い た こ の 発 明 に 係 る 曲 げ加工方法 に つ い て説明す る 。
ス タ ー ト し た ら ( ス テ ッ プ S S ) 、 R D C ( Real Depth Control ) 制 御 に よ る か 否 カゝ を 判 断 し ( ス テ ッ プ S
1 ) 、 R D C 制御 でな い 場合 に は従来通 り の処理 を し て ( ス テ ッ プ S 2 ) 、 完了 す る ( ス テ ッ プ S E ) 。 こ こ で 、 R D C 制御 と は 、 ダイ D 上面か ら 曲 げ ら れて い る ワ ー ク Wの 下面 ま で の距離 を 直接計測 し て 、 制御す る こ と を 示 す。
一方、 R D C 制御 を行 う 場合 に は 、 パ ンチ P と ダイ D の ヒ ッ ト ポ イ ン ト ま で従来 と 同様 に 上下 シ リ ン ダ 7 L 、 7 R を 制御 し て ダイ D を 上昇 さ せ る ( ス テ ッ プ S 3 ) 。 変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 を オ ン に し て 、 そ の数 を チ ェ ッ ク す る (ス テ ッ プ S 4 ) 。
オ ン さ れた変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 の 数 がゼ ロ の 場合 に は (ス テ ッ プ S 5 ) 、 従来通 り の 処理 を 行 っ て ( ス テ ッ プ S 2 ) 、 終 了す る (ス テ ッ プ S E ) 。 一方、 オ ン さ れた 変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 の数がゼ ロ で な い 場合 に お い て 、 オ ン さ れた変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 の数が 1 個でな い の 場合 に は (ス テ ッ プ S 6 ) 、 後述す る 履歴制御 を行 っ て ( ス テ ツ プ S 7 ) 、 R D C 目 標位置 ま で制御 し (ス テ ッ プ S 8 ) 、 終 了 す る ( ス テ ッ プ S E ) 。 ス テ ッ プ S 6 に お い て オ ン さ れた変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 の 数力 1 の 場合 に は 、 履歴制御 は行わず に R D C 目 標位置 ま で制御 し て ('ス テ ッ プ S 8 ) 、 終了す る (ス テ ッ プ S E ) 。
次 に 、 図 1 1 〜 図 1 8 を 参照 し て 、 履歴制御 に 付 い て 説明す る 。
ま ず、 履歴制御 の基本 的 な考 え 方 を 説 明す る 。 図 1 2
A に 示 さ れて い る よ う に 、 オ フ セ ッ ト 曲 げ を 行 う 場 合 に は、 ワ ー ク Wが例 え ば左側 に 偏 っ て い る た め 荷重 が主 に 左側 に か か っ て 、 図 1 2 B に 示 さ れて い る よ う に 、 左側 の 刃 間 が広 く な る 。 こ の た め 、 左 側 の 曲 げ角 度 は 、 図 1 2 C に 示 さ れて い る 位置 よ り も 浅 く な り 、 図 1 2 D に 示 さ れて い る 右側 の 曲 げ角 度が も つ と も 深 く な る 。
こ れ を 是正す る た め 、 図 1 3 A に示 さ れて い る よ う に 、 左側 の 上下 シ リ ン ダ 7 L の 送 り 量 を 増加 さ せ る と 共 に 、 右側 の 上下 シ リ ン ダ 7 R の 送 り 量 を 減少 さ せて 、 左側 の 速度 を 増加 さ せ る と 共 に右側 の速度 を減少 さ せ る 。 こ れ に よ り 、 図 1 3 B 、 図 1 3 C 、 図 1 3 D に 示 さ れて レ る よ う に 、 各位置 に お け る 曲 げ角 度 を等 し く す る 。
ま た 、 図 1 4 A に 示 さ れて い る よ う に 、 ワ ー ク Wを 偏 る こ と な く 中 央部で 曲 げ加工す る 場合 に は、 曲 げ加工 中 の ワ ー ク Wか ら の 反 力 に よ り 上下部テー ブル 5 U 、 5 L が撓んで 、 図 1 4 C に示 さ れて い る 中 央部の 曲 げ角 度が、 図 1 4 B 及 び図 1 4 D に 示 さ れて レゝ る 左右両側 の 曲 げ角 度 よ り も 浅 く な る 。
こ れ を 是正す る た め に 、 図 1 5 A に 示 さ れて い る よ う に 、 中 央部 の 送 り 量 を 増加 さ せ る ベ く 、 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 の 送 り 量 を 増力!] さ せ て 、 図 1 5 B 、 図 1 5 C 、 図 1 5 D に 示 さ れて い る よ う に 曲 げ角 度 を 等 し く す る 。
再 び図 1 1 に 戻 っ て 、 以 上 の考 え 方 に基づい て 、 履歴 制御 を 開始 し た ら (ス テ ッ プ S 9 ) 、 目 標位置か否 か を 判 断 し ( ス テ ッ プ S 1 0 ) 、 目 標位置で あ る 場合 に は終
了 す る ( ス テ ッ プ S E ) 。 一方 、 目 標位置で な い 場合 に は 、 曲 げ速度算 出部 2 7 に よ り 左右 の変位計 R D C 1 、 R D C 2 位置 に お け る 曲 げ速度 を 算 出す る (ス テ ッ プ S 1 1 ) o
すな わ ち 、 図 1 6 に 示 さ れて い る よ う に 、 変位計 R D C 1 位置 に お け る 曲 げ速度 S 1 は、 S 1 = L 1 t で得 ら れる 。 こ こ で 、 L 1 はス ト ロ 一 ク 量、 t は時間 を表す。 同 様 に し て 、 図 1 7 に示 さ れて レゝ る よ う に 、 変位計 R D C 2 位置 に お け る 曲 げ速度 S 2 は 、 S 2 = L 2 Z t で求 め る こ と がで き る 。
次 い で 、 均一速度演算部 2 9 に よ り 左右上下 シ リ ン ダ 7 L 、 7 R の軸速度が同 じ 速度 S = ( S 1 + S 2 ) / 2 と な る よ う 演算 し て求め て 補正量 △ S を算 出す る ( ス テ ツ プ S 1 2 ) 。 左右 の変位計 R D C 1 、 R D C 2 の位 置 と 同様 に し て 、 図 1 8 に 示 さ れて い る よ う に 、 曲 げ速 度算 出部 2 7 に よ り 中央の 変位計 R D C 3 位置 の 曲 げ速 度 を 算 出 し 、 前述 の補正後 の 曲 げ速度 S と 比較 し て (ス テ ツ プ S 1 3 ) 、 補正後の 曲 げ速度 S の 方が大 き い 場合 に は、 ス ト ロ ー ク 指令部 3 1 の指令 に よ り 変位計 R D C 3 位置 に お け る 曲 げ速度 S 3 が補正後の 曲 げ速度 S と 等 し く な る よ う に ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 の軸速度 を 増 し て ( ス テ ッ プ S 1 4 ) 、 ス テ ツ プ S 1 0 に 戻 り 、 以降 の 工程 を繰 り 返す。
こ こ で 、 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 の軸速度 を 増す場合 に は 、 C C % を ア ッ プ し て 、 ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ圧 力
= 左 右 の 上 下 シ リ ン ダ 7 L、 7 R の 圧 力 X C C % 力、 ら ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ圧力 を設定す る 。
一方 、 ス テ ッ プ S 1 3 に お い て補正後 の 曲 げ速度 S が 中 間 の 変位計 R D C 3 位置 の 曲 げ速度 S 3 よ り も 大 き く はな い と 判 断 さ れた 塲合 に は、 さ ら に 変位計 R D C 3 位 置 の 曲 げ速度 S 3 の方が補正後の 曲 げ速度 S よ り も 大 き い か 否 か を 判 断 し ( ス テ ッ プ S 1 5 ) 、 曲 げ速度 S 3 の 方 が 曲 げ速度 S よ り も 大 き い 場合 に は、 ス ト ロ ー ク 指令 部 3 1 の 指令 に よ り 曲 げ速度 S 3 が曲 げ速度 S と 等 し く な る よ う に C C % を ダ ウ ン し て ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 の 軸速度 を 減 じ ( ス テ ッ プ S 1 6 ) 、 ス テ ッ プ S l O 戻 り 、 以降 の 工程 を 繰 り 返す。 ま た 、 ス テ ッ プ S 1 5 に お い て 、 補正後 曲 げ速度 S が 曲 げ速度 S 3 よ り も 大 き く な い と 判 断 さ れた 場合 に は、 ス テ ッ プ S 1 0 に 戻 っ て 、 以降の 工程 を繰 り 返す。
以上 の 結果か ら 、 各変位計 R D C 1 、 R D C 2 、 R D C 3 位置 に お け る 曲 げ速度 を 均一 に す る ので 、 パ ン チ P お よ びダイ D の 長手方 向 の ワ ー ク 通 り 精度が向 上 し て 、 高精度 の 曲 げ加工 を行 う こ と がで き る 。
な お 、 こ の発 明 は前述 の 発 明 の 実施 の 形態 に 限定 さ れ る こ と な く 、 適宜な変更 を 行 う こ と に よ り 、 そ の他 の態 様 で実施 し 得 る も の であ る 。 すな わ ち 、 前述 の実施 の 形 態 に お い て は 、 ダイ D を 装着 し た 下部テ ー ブル 5 L を 上 下 シ リ ン ダ 7 L、 7 R に よ り 上 下移 動 さ せ る プ レス ブ レ ー キ 1 に 付 い て 説 明 し た が、 パ ン チ P を 装着 し た 上部
テ ー ブル 5 U を 上 下移動 さ せ る プ レ ス ブ レ ー キ で も ま つ た く 同様で あ る 。
ま た 、 前述 の 実施 の 形態 に お い て は、 左右 の駆動軸 と し て左右 の 上下 シ リ ン ダ 7 L 、 7 R を 用 い た 場合 に 付 い て 説 明 し た が、 モ ー 夕 と ボ ー ルネ ジ を 用 い る こ と も で き る 。
ま た 、 前述 の 実施 の 形態 に お い て は、 左右 の駆動軸以 外 の駆動軸 と し て 下部テー ブル 5 L の 中 央 に ク ラ ウ ニ ン グ シ リ ン ダ 9 を 設 けた 場合 に付 い て説 明 し た が、 図 1 9 に示 さ れて い る プ レ ス ブ レー キ 3 3 の よ う に 、 駆動軸 3 5 L 、 3 5 R 、 3 5 C と す る こ と も で き る 。 ま た 、 図 2 0 に 示 さ れて い る プ レ ス ブ レーキ 3 7 の よ う に 、 駆動 2 軸 3 9 L 、 3 9 R と す る こ と も で き る 。 伹 し 、 こ の 場合 に は変位計 R D C 1 、 R D C 2 の 2 個 が設 け ら れ る こ と に な る 。
次 に 、 こ の 発 明 の第 2 の実施の 形態 を 図面 に基づい て 詳細 に説明す る 。 、
図 2 1 お よ び図 2 2 を参照す る に 、 曲 げ加工装置 と し て の プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 の前側 に は、 プ レ ス ブ レー キ 3 0 1 に ワ ー ク W を 搬入す る た め の ロ ボ ッ ト 3 0 3 が設 け ら れて い る 。 ま た 、 プ レス ブ レーキ 3 0 1 の側部 に は 、 ワ ー ク W を 収容す る マ ガ ジ ン部 3 0 5 が設 け ら れ る と 共 に 、 プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 の製品 P を 次工程 に搬送す る 搬送装置 3 0 7 が設 け ら れて い る 。 こ こ で 、 前述 の マ ガ ジ ン部 3 0 5 お よ び搬送装置 3 0 7 等 の 構成 はすで に よ
く 知 ら れて い る の で、 そ の 詳細 に つ い て の 説 明 は省 略す る 。
プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 は、 左右 の側板 3 0 9 L 、 3 0 9 R を有 し て お り 、 こ の側板 3 0 9 L 、 3 0 9 R の 上 部 前面 に 上部 フ レ ー ム 3 1 1 U を 固 定的 に 備 え る と 共 に 、 下部前面 に 下部 フ レー ム 3 1 1 L を 図 示省略 の 上下移 動 手段 に よ り 昇降 自 在 に備 え て い る 。 上部 フ レ ー ム 3 1 1 U の 下端部 に はパ ンチ P が交換 自 在 に 取 り 付 け ら れて お り 、 下部 フ レ ー ム 3 1 1 L の 上端部 に は ダイ D が交換 自 在 に取 り 付 け ら れて い る 。
さ ら に 、 プ レ スブ レー キ 3 0 1 に は、 前後方向 ( 図 2 2 中 左右方 向 ; Y 軸方向) の ワ ー ク W の位置決め を 行 う バ ッ ク ゲー ジ装置 3 1 3 が前後方 向へ移 動 · 位置決 め 自 在 に設 け ら れて い る 。 な お 、 プ レ ス ブ レー キ 3 0 1 に は、 下部テー ブル 3 1 1 L を 昇降 さ せ る 上下移動手段や 、 バ ッ ク ゲー ジ 装置 3 1 3 等 の 制御 を 行 う 制御装置 3 1 5 が 設 け ら れ て い る 。 こ の制御装置 3 1 5 に は 、 後述す る 口 ボ ッ ト 3 0 3 を 制 御 す る ロ ボ ッ ト コ ン ト ロ ー ラ 3 1 7 ( 図 2 5 参照) も 設け ら れて い る 。
上記構成 に よ り 、 ロ ボ ッ ト 3 0 3 に よ り ノ ン チ P と ダ ィ D の 間 に お い て ノ ッ ク ゲー ジ装置 3 1 3 に 突 き 当 て ら れて位置決 め さ れた ワ ー ク Wは、 下部テ ー ブル 3 1 1 L を 昇降 さ せ る こ と に よ り 、 ノ ン チ P と ダイ D と の協働 で 曲 げ加工 さ れ る 。
一方 、 昇 降 自 在 の下部テ ー ブル 3 1 1 L に は 、 ベ ー ス
プ レー ト 3 1 9 がー体的 に設 け ら れて い る お り 、 こ のべ —ス プ レー ト 3 1 9 は、 ダイ D の長手方向 に沿 っ た 左右 方向 (図 2 2 中 、 紙面直交方向 ; X軸方向) に延伸 し て 設け ら れて い る 。 こ のべ一ス プ レー ト 3 1 9 の 前面 に 、 前述の ロ ボ ッ ト 3 0 3 が X 軸方向へ移動 · 位置決め 自 在 に設け ら れて レゝ る 。
こ こ で、 ロ ボ ッ ト 3 0 3 につ い てはすで に よ く 知 ら れ て い る の で、 詳細な説明 は省略 し て概略のみ説明す る 。 こ の ロ ボ ッ ト 3 0 3 で は、 第一移動台 3 2 1 が前記べ一 ス プ レー ト 3 1 9 に沿 っ て X軸方向 に移動 自 在 に設 け ら れて い る 。 こ の第一移動台 3 2 1 に は、 上部側が前後方 向 ( Y軸方向) に拡大 し た扇形状部 3 2 3 が設 け ら れて お り 、 こ の扇形状部 3 2 3 の上部 には Y軸方向 に移動 自 在の第二移動台 3 2 5 が設け ら れてい る 。
第二移動台 3 2 5 に は、 第二移動台 3 2 5 の移動方向 に対 して直交す る 上下 の Z 軸方向 に移動 自 在の昇降支柱 3 2 7 が設 け ら れて い る 。 こ の昇降支柱 3 2 7 の上部に は、 Y軸方向 に延伸 し た アーム 3 2 9 が取 り 付 け ら れて お り 、 こ の アーム 3 2 9 の先端部には ワー ク Wを把持す る ヮ一 ク ク ラ ンパ 3 3 1 が設け ら れて い る 。
図 2 3 を併せて参照する に、 ワ ーク ク ラ ンノ \° 3 3 1 は、 X軸 と 平行な B 軸 を 中心 と し て上下方向 に 回転 自在 に設 け ら れて い る と 共 に 、 こ の B 軸 と 直交する A軸 を 中心 と し て旋回 自 在に設 け ら れて い る 。
上記構成 に よ り 、 ロ ボ ッ ト 3. 0 3 は、 第一移動台 3 2
1 がベ ー ス プ レ ー ト 3 1 9 に 沿 っ て X 軸方 向 に移動 · 位 置決 め さ れ.、 第二移動台 3 2 5 が Y 軸方 向 に 移動 · 位置 決め さ れ、 昇降支柱 3 2 7 が Z 軸方 向 に 移動 · 位置決 め さ れ る 。 そ し て 、 ワ ー ク W を ク ラ ン プ し た ワ ー ク ク ラ ン パ 3 3 1 は 、 A 軸 回 り お よ び B 軸 回 り に 旋回 · 位置決 め さ れて 、 図 2 4 に 示 さ れて い る よ う に ワ ー ク W をノ ッ ク ゲー ジ装置 3 1 3 に突 き 当 て て位置決め し 、 曲 げ加 工 を 行 う 。
第 3 の実施 の 形態で使用 し た 図 7 及 び図 8 を再度参照 す る に 、 ダイ D の 内 部 に はダイ D の長手方向 に ワ ー ク W の下端 を検出す る 複数 の変位計 3 3 3 が設 け ら れて い る 。 こ の 変位計 3 3 3 で は 、 ス プ リ ン グ 3 3 5 に よ り 常時上 方 へ 付 勢 さ れ て ダイ D の V溝 3 3 7 に 上 下 移 動 自 在 に 突出 す る 検 出 ピ ン 3 3 9 が設 け ら れてお り 、 こ の検 出 ピ ン 3 3 9 の 上下位置 を検出す る リ ニ ア ス ケー ル 3 4 1 が 設 け ら れて レゝ る 。
従 っ て 、 パ ンチ P に よ り 押 し 曲 げ ら れた ワ ー ク Wが検 出 ピ ン 3 3 9 を 下方へ押 し 、 こ の 時 の検 出 ピ ン 3 3 9 の 上下位置 を リ ニ ア ス ケ ール 3 4 1 に よ り 検出 し て 、 図 8 に示 さ れて い る よ う に 、 検 出 ピ ン 3 3 9 の 上端部 と ダイ D の 上面 と の距離 を刃 間距離 S T と し て求め る 。
図 2 5 を 参照す る に 、 制御装置 3 1 5 に は 、 C A D 情 報 に 基づ い て プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 に よ る 曲 げ加工動作 の プ ロ グ ラ ム を 作成す る と 共 に ロ ボ ッ ト 3 に よ る ワ ー ク 支持動作 の プ ロ グ ラ ム を 作成す る 曲 げ加 工 , ロ ボ ッ ト 動
作 プ ロ グ ラ ム 演算 手段 3 4 3 が接続 さ れて い る 。 ま た 、 制御 装置 1 5 に は プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 を 制御す る プ レ ス ブ レ ー キ コ ン ト ロ ー ラ 3 4 5 お よ び ロ ボ ッ ト 3 0 3 を 制御す る ロ ボ ッ ト コ ン ト ロ ー ラ 3 1 7 が設 け ら れてお り 、 前述 の 曲 げ加工 · ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム 演算手段 3 4 3 に よ り 作成 さ れた プ ロ グ ラ ム に従 っ て プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 ま た は ロ ボ ッ ト 3 0 3 を 制御 し て レ る 。
プ レ ス ブ レ ー キ コ ン ト ロ ー ラ 3 4 5 に は変位計 3 3 3 が接続 さ れて お り 、 変位計 3 3 3 か ら の 信号 に よ り パ ン チ P の 上下位置 ( 図 2 6 中 S T 1 、 S T 2 、 S T 3 ) お よ び移動速度 を 算 出す る ス ト ロ ー ク 位置 · 速度演算手段 3 4 7 を 有 し て い る 。 そ し て 、 こ の ス ト ロ ー ク 位置 · 速 度演算 手段 3 4 7 に よ り 算 出 さ れたパ ン チ Ρ の相対的位 置お よ び速度 か ら ワ ー ク W の 曲 げ速度 を 算 出 し て 、 ロ ボ ッ ト コ ン ト ロ ー ラ 3 1 7 に伝達 さ れる 。
ま た 、 ロ ボ ッ ト コ ン ト ロ ー ラ 3 1 7 に は、 前述 の プ レ ス ブ レ ー キ コ ン ト ロ ー ラ 3 4 5 を 介 し て あ る レ は直接 に 接続 さ れて い る ワ ー ク ク ラ ンパ 3 3 1 に 最 も 近 い変位計 3 3 3 を選択す る 変位計選択手段 3 4 9 と 、 前記変位計 選択手段 3 4 9 に よ り 選択 さ れた変位計 3 3 3 に対 し て 前記 ス ト ロ ー ク 位置 · 速度演算手段 3 4 7 に よ り 算 出 さ れた パ ン チ Ρ の相対的な位置や 曲 げ速度等 の 信号 を 受 け て、 図 2 6 に 示 さ れて い る よ う に 、 前記 ワ ー ク ク ラ ン パ 3 3 1 の 追 従 軌 跡 ( X 1 、 Υ 1 ) 、 ( X 2 、 Υ 2 ) 、 ( Χ 3 、 Υ 3 ) や 追従速度 を 算 出 す る 追従軌跡 · 速度演
算手段 3 5 1 と 、 ワ ー ク ク ラ ンパ 3 3 1 が追従軌跡 に 沿 つ て追従速度 で移 動す る よ う に 各軸駆動手段 で あ る モ ー 夕 M Z 、 M Y 、 M A 、 M B を 制御す る た め に 、 指令パ ル ス を Z 軸、 Y軸 、 A軸 、 B 軸 に 分配 し て ア ン プ 3 5 3 を 介 し て 各軸 モ ー タ M Z 、 M Y 、 M A 、 M B に 指令す る 口 ボ ッ ト 駆動指令情報提供手段 3 5 5 を 有 し て い る 。
次 に 、 図 2 7 を 参照 し て 、 こ の 発 明 に 係 る 曲 げ加工方 法 に つ い て説明す る 。
加工 前 に 、 予 め C A D か ら の展 開 図や立体姿図等 の 図 形情報 に基づい て ( ス テ ッ プ S 3 0 1 ) 、 曲 げ加工 · 口 ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム 演算手段 3 .4 3 に よ り 、 ワ ー ク 曲 げ順、 金型決定お よ び ワ ー ク ク ラ ンノ、' に よ る ワ ー ク ク ラ ン プ位置や ワ ー ク 装入姿勢等 を含め た ロ ボ ッ ト 動作 プ ロ グ ラ ム を作成 し て お く (ス テ ッ プ S 3 0 2 ) 。
曲 げ加工 を 開 始 し (ス テ ッ プ S 3 0 3 ) 、 変位計選択 手段 3 4 9 に よ り ダイ D の長手方 向 に 設 け ら れて い る 複 数 の変形計 3 3 3 の 中 で ワ ー ク ク ラ ンパ 3 3 1 に X 軸方 向で最 も 近 い変位 計 3 3 3 を選択す る ( ス テ ッ プ S 3 0 4 ) 。
プ レ ス ブ レー キ コ ン ト ロ ー ラ 3 4 5 で は、 下部テ ー プ ル 3 1 1 L を 昇降 さ せ る 例 え ば左右 の 上下 シ リ ン ダ を 制 御す る た め に D 軸パルス を 左右 に 分配 し (ス テ ッ プ S 3 0 5 ) 、 D 軸移動 を 行 っ て (ス テ ッ プ S 3 0 6 ) 、 ス ト ロ ー ク 位置 · 速度演算手段 3 4 7 が変位計 3 3 3 の検 出 ピ ン 3 3 9 位置か ら 曲 げ速度 を検 出す る (ス テ ッ プ S 3
0 7 ) 。 そ し て 、 目 標値 に 達 し た か否か を 判 断 し て ( ス テ ツ プ S 3 0 8 ) 、 ま だ達 し て い な い 場合 に は 、 ス テ ツ プ S 3 0 5 に 戻 っ て 、 以降 の 工程 を 繰 り 返す。 目 標値 に 達 し た 場合 に は、 プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 の 制御 を 終 了 す る (ス テ ッ プ S E ) 。
一方、 ロ ボ ッ ト コ ン ト ロ ー ラ 3 1 7 で は、 上述 し た プ レ ス ブ レー キ 3 0 1 の 動作 に 対応 し て ワ ー ク Wの 追従 を 開始 し ( ス テ ッ プ S 3 0 9 ) 、 先 に変位計選択手段 3 4 9 に よ り 選択 さ れた 変位計 3 3 3 の検 出 ピ ン 3 3 9 の位 置か ら 曲 げ速度 を検 出 し ( ス テ ッ プ S 3 1 0 ) 、 追従軌 跡 · 速度演算手段 3 5 1 が ワ ー ク ク ラ ン パ 3 3 1 の追従 位 置 を 計 算 し て 追 従 速度 を 計算 す る ( ス テ ッ プ S 3 1 1
こ の追従位置 に お い て追従速度で ワ ー ク ク ラ ンパ 3 3 1 を移動 さ せ る ベ く ロ ボ ッ ト 駆動指令情報提供手段 5 5 の指令 に よ り ロ ボ ッ ト 軸 ( Z 軸、 Y軸、 A軸 、 B 軸) へ 指令パルス を 分配 し て (ス テ ッ プ S 3 1 2 ) 、 各軸駆動 手段で あ る モ ー 夕 M Z 、 M Y 、 M A、 M B を 作動 さ せて ロ ボ ッ ト 軸 を 移動 さ せ る ( ス テ ッ プ S 3 1 3 ) 。 プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 の加工 に よ り 目 標値 に達 し た ら ワ ー ク W の追従 を 終 了 し ( ス テ ッ プ S 3 1 4 ) 、 曲 げ加工 を終 了 す る (ス テ ッ プ S E ) 。
以 上 の 結果 か ら 、 変位計 3 3 に よ り 、 ワ ー ク Wの 曲 げ 速度 、 ハ ネ 上 が り 位置 · 速度等 が求め ら れ る の で 、 ヮ ー ク Wの実 際 の 挙動 を 基 に ワ ー ク ク ラ ンパ 3 3 1 の追従軌
跡 を よ り 精度 よ く 求め る こ と がで き る 。 ま た 、 ワ ー ク W の 実際 の 曲 げ速度 に対応 し て追従で き る の で 、 ワ ー ク W の腰折れ を 防止す る こ と がで き る 。
ま た 、 オ フ セ ッ ト 曲 げの 時、 ワ ー ク ク ラ ン ノ、° 3 3 1 に 最 も 近 い変位計 3 3 3 か ら の下降速度 、 速度情報 に基づ き 、 ワ ー ク W の追従速度 を 求 め る の で 、 高精度 な追従位 置お よ び追従速度 を求め る こ と がで き る 。
な お 、 こ の 発 明 は前述 の発 明 の 実施 の 形態 に 限定 さ れ る こ と な く 、 適宜な変更 を 行 う こ と に よ り 、 そ の他 の態 様で実施 し 得 る も の で あ る 。 すな わ ち 、 前述 の 実施 の 形 態 に お い て は 、 下部テー ブル 3 1 1 L が昇降す る プ レ ス ブ レ ー キ 3 0 1 に 付 い て説 明 し た が、 上部テ ー ブル 3 1 1 U が昇降す る タ イ プの プ レ ス ブ レ ー キ で も ま っ た く 同 様で あ る 。