WO2012108436A1 - 曲げ加工機 - Google Patents

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WO2012108436A1
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punch
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die
frame
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Inventor
博仁 長橋
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株式会社 アマダ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/004—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves with program control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0272—Deflection compensating means

Definitions

  • the present invention relates to a bending machine that bends a plate material, and more particularly, to a bending machine that does not require trial bending (s).
  • Patent Document 1 discloses a conventional bending machine (press brake).
  • a punch side table having a punch is provided on one side (upper side) of the frame, and a die side table having a die is provided on the other side (lower side) of the frame.
  • the plate is bent and pressed against the plate, and the plate is bent between the punch and the die.
  • the punch stroke amount is detected by a punch detector.
  • the stroke amount may change due to thermal deformation of the frame. Therefore, when the stroke amount detected by the punch detector is not a desired amount, the stroke amount is corrected and bending is performed accurately.
  • trial bending is performed for each specification [material, plate thickness, shape (bending length)] of the plate material to be processed.
  • a pressing force or stroke amount is set through trial bending, and bending can be automated by performing bending with the set pressing force or stroke amount.
  • Air bending is further subdivided into partial bending and bottoming. That is, the bending process is classified into three types of processing methods: partial bending, bottoming, and coining.
  • Air bending has a small applied pressure but large bending angle dispersion, so the accuracy of air bending is not high.
  • an angle sensor is required in order to improve the accuracy of the bending angle by air bending without performing trial bending for each specification of the plate material to be processed.
  • an angle sensor is required in order to improve the accuracy of the bending angle by air bending without performing trial bending for each specification of the plate material to be processed.
  • an angle sensor is required.
  • an automated bending machine is equipped with an automatic tool changer, it is difficult to use an angle sensor. Therefore, for air bending, it is necessary to set an optimum pressing force or punch stroke amount by trial bending for each specification of the processed plate material.
  • Coining is highly accurate because bending is performed with a pressure 10 to 12 times the pressure of air bending, but there is a problem that the pressure is very large with respect to the bending length.
  • an object of the present invention is to provide a bending machine that can improve the processing efficiency by eliminating the need for trial bending and can realize good processing conditions.
  • a feature of the present invention is a frame having a base part, a punch side frame part and a die side frame part respectively extending in the same direction from both ends of the base end part, and provided in the punch side frame part.
  • a punch holder mounted on the die side frame portion, a die holder on which a die is mounted, a pressure mechanism that pressurizes the punch toward the die and bends the plate material between the die and the punch,
  • a first deflection detector that is provided in the pressurizing mechanism and detects the amount of movement of the punch necessary for bending the plate material, and is supported by the die side frame portion, and a second that detects the actual amount of movement of the punch.
  • the relationship between the deflection amount of the frame 2 and the deflection amount of the frame 2 and the bending length / material / plate thickness of the plate material is stored in advance, and the detection value of the second deflection detector is determined from the detection value of the first deflection detector. Subtract An actual deflection amount of the frame is calculated, and based on the stored relationship, a target deflection amount of the frame when a plate material to be bent is bent is acquired, and the actual deflection amount becomes the target deflection amount.
  • a bending machine including a control unit that operates to control the pressurizing mechanism.
  • the control unit stores the relationship between the amount of deflection of the frame and the bending length / material / thickness of the plate, and is calculated based on the detection values of the first deflection detection and the second deflection detector.
  • the actual deflection amount of the frame becomes a target deflection amount (obtained based on the relationship) corresponding to the plate material to be bent from now on.
  • the pressure mechanism is controlled. For this reason, a board
  • the pressurizing mechanism includes a pressurizing motor that moves the punch toward the die, and the first deflection detector is an encoder that detects a rotation amount of the motor, and the second It is preferable that the deflection detector is a scale supported by the die side frame portion via a support frame.
  • the first deflection detector is a motor encoder that moves the punch
  • the second deflection detector is a scale that detects the amount of movement of the punch. Therefore, the actual deflection amount of the frame is directly measured when the plate is bent. Can be detected. For this reason, a control part can control a motor correctly.
  • control unit stores a deflection calculator that calculates the actual deflection amount of the frame from detection values of the first deflection detector and the second deflection detector, and a data table in which the relationship is defined.
  • a deflection calculator that calculates the actual deflection amount of the frame from detection values of the first deflection detector and the second deflection detector, and a data table in which the relationship is defined.
  • the deflection calculator calculates the actual deflection amount of the frame, and the data table in which the above-mentioned relationship is defined is stored in the memory, so the relationship between the actual deflection amount of the frame and the plate material can be accurately grasped. can do. For this reason, a board
  • FIG. 1 is an overall front view of an embodiment of a bending machine. It is a block diagram of the control part of the said bending machine. It is a flowchart of the drive control of the said bending machine. It is the table stored in the said control part.
  • the bending machine 1 includes a frame 2, a pressing mechanism [pressingpressmechanism] 3, a detection mechanism [detection mechanism] 4, and a controller [controller] 5.
  • the frame 2 includes a base section [base section] 21 having a predetermined length, a punch-side frame section [punch-side frame section] 23 integrally extended from both ends of the base section 21, and a die side frame section. [die-side frame section] 25.
  • the punch-side frame portion 23 and the die-side frame portion 25 are each erected from the base portion 21 in the same direction.
  • the punch-side frame portion 23 is provided with the punch 6 and the pressurizing mechanism 3.
  • a die 7 is provided in the die side frame portion 25.
  • the pressurizing mechanism 3 includes a ball screw 30 supported by the punch side frame portion 23 and a pressurizing motor 32 [motor 32 for pressing].
  • the ball screw 30 can move linearly along its axial direction.
  • a connection bracket 31 is attached to the tip of the ball screw 30.
  • a punch holder 8 is attached to the connection bracket 31.
  • the punch 6 is attached to the tip of the punch holder 8. The punch 6 presses the plate material by the movement of the ball screw 30, and the plate material is bent between the punch 6 and the die 7. The punch 6 is moved by the motor 32.
  • the motor 32 has a reduction gear 33 on its output side.
  • a nut 34 is connected to the reduction gear 33.
  • a ball screw 30 is screwed into the nut 34 and passes therethrough.
  • the ball screw 30 moves linearly in the feeding / reversing direction.
  • the plate material is pressurized by the movement of the ball screw 30 in the feeding direction, and the plate material is bent.
  • the rotation regulating unit 38 is provided in the pressurizing mechanism 3.
  • the rotation of the motor 32 is controlled by the control unit 5.
  • the rotation number of the motor 32 is detected by the encoder 11.
  • the encoder 11 is a first deflection detector [first deflection detector], and the actual stroke amount of the punch 6 toward the die 7 is detected by detecting the rotational speed of the motor 32.
  • the stroke amount detected by the encoder 11 includes the deflection amount of the frame 2 when the plate material is pressed.
  • the detection result of the encoder 11 is output to the control unit 5.
  • the pressurizing mechanism 3 is provided with a motor 36 for high speed movement (motor 36 for high-speed feeding).
  • the motor 36 moves the punch 6 at a high speed to a position immediately before sandwiching the plate material.
  • the motor 36 is connected to the connection bracket 31 via the reduction gear 35.
  • the die 7 is attached to the die holder 10.
  • the die holder 10 is attached to the die side frame portion 25 of the frame 2.
  • the die holder 10 is attached to the die side frame portion 25 so that the die 7 faces the punch 6.
  • the detection mechanism 4 is disposed on the die holder 10 side on the frame 2.
  • the detection mechanism 4 includes a support frame 41 supported by the die side frame portion 25 and a scale 42 attached to the support frame 41.
  • the detection mechanism 4 is configured so that a reaction force does not act on the support frame 41 even if a reaction force of the applied pressure acts on the frame 2 when the plate material is bent.
  • the scale 42 is disposed in the vicinity of the punch holder 8 and detects the relative position of the punch holder 8 with respect to the die holder 10.
  • the scale 42 is attached to the frame 2 via the support frame 41 without being directly fixed to the frame 2. Since no reaction force acts on the support frame 41, the scale 42 can detect the actual movement amount of the punch 6 that does not include the deflection amount of the frame 2. That is, the scale 42 is a second deflection detector that detects the actual amount of movement of the punch 6 when the plate material is pressed.
  • the detection result of the scale 42 is output to the control unit 5.
  • the control unit 5 includes a deflection calculator 51 and a data table 53.
  • the control unit 5 controls the motor 32 and the motor 36.
  • the deflection calculator 51 calculates the amount of deflection of the frame 2 when pressure is applied to the plate material.
  • the deflection amount of the frame 2 is calculated by subtracting the detection value of the scale 42 (second deflection detector) from the detection value of the encoder 11 (first deflection detector). Specifically, the deflection amount of frame 2 is obtained as (detected value of encoder 11) ⁇ (detected value of scale 42).
  • the data table 53 is stored in a memory 56 (described later) of the control unit 5.
  • the data table 53 records the relationship between the calculated deflection amount of the frame 2 and the bending length, material, and plate thickness of the plate material.
  • the control unit 5 obtains the deflection amount of the frame 2 corresponding to the bending length, material, and plate thickness of the plate material, and controls the motor 32 so that the deflection amount is obtained.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the control unit 5.
  • an input interface 54, an output interface 55, and a memory 56 are connected to the CPU 58 by a data bus 57. It can be said that the deflection calculator 51 described above is composed of these components.
  • the encoder 11, the scale 42, the motor 32, and the motor 36 are also connected to the data bus 57.
  • the input interface 54 inputs various data to the CPU 58.
  • a keyboard and an external disk drive are connected to the input interface 54.
  • the output interface 55 outputs data of the CPU 58.
  • a display or a printer is connected to the output interface 55.
  • the memory 56 stores data input from the input interface 54, a machining program, and the data table 53 described above.
  • the detection results of the encoder 11 and the scale 42 are input to the CPU 58 via the data bus 57.
  • the motor 32 and the motor 36 are controlled by commands output from the CPU 58 via the data bus 57.
  • the relationship between the deflection amount ⁇ of the frame 2 and the applied pressure F is measured using a load sensor such as a load cell.
  • a load sensor such as a load cell.
  • FIG. 4 shows a data table 53 representing the relationship between the plate material [plate thickness / material] and the amount of deflection of the frame.
  • L (L1 0.5, for each plate material (A, B,%) [Specifications: plate thickness (t1, t2,%), Material (m1, m2,%)].
  • each data table 53 stores the deflection amount ⁇ for each plate material described above. Note that one data table 53 may be created by treating the type of plate material as a parameter.
  • the measured deflection amount ⁇ of the frame 2 is converted into the applied pressure F by the above-described equation (II).
  • FAL1 , FAL2 ,... are calculated (the same applies to the plate materials B,).
  • F ′ AL1 , F ′ AL2 ,... are calculated (the same applies to the plate materials B,).
  • the average value Z of the applied pressure F 'per unit length regarding all the bending length L (L1, L2, L3, ...) is calculated
  • the data of the plate material to be processed is input to the control unit 5 (step S11).
  • the data of the plate material is bending length, plate thickness and material.
  • Ld is the bending length in the data input in step S11.
  • Z is a necessary pressing force corresponding to the plate material [plate thickness / material] of the data input in step S11, and is stored in the control unit 5 by the processing test described above.
  • control unit 5 calculates the target deflection amount ⁇ t of the frame 2 using the above formula (I) based on the calculated target pressure Ft (step S12). That is, the target deflection amount ⁇ t of the frame 2 is determined based on the target pressure Ft calculated in step S11. In other words, when the frame 2 has the target deflection amount ⁇ t, it can be considered that the target pressing force Ft is acting on the plate material.
  • the control unit 5 drives and pressurizes the pressurizing motor 32 (step S13). At this time, detection results of the encoder 11 and the scale 42 are output to the control unit 5. The amount of deflection of the frame 2 due to pressurization is measured (step S14). Based on the value obtained by subtracting the detection value of the scale 42 from the detection value of the encoder 11, that is, the actual deflection amount ⁇ of the frame 2, the motor 32 is feedback-controlled. Specifically, the motor 32 is feedback-controlled so that the actual deflection amount ⁇ of the frame 2 matches the target deflection amount ⁇ t.
  • step S12 When the target deflection amount ⁇ t determined in step S12 matches the deflection amount ⁇ measured in step S14, that is, when the actual pressing force F matches the target pressing force Ft, the control unit 5 32 is stopped (step S15), and the bending of the plate material is finished. If the target deflection amount ⁇ t determined in step S12 does not match the deflection amount ⁇ measured in step S14, the control flow returns to step S13 and the drive of the motor 32 by the control unit 5 is continued.
  • the control unit 5 stores data on the relationship between the amount of deflection of the frame 2 and the bending length / material / thickness of the plate, and the bending length / material of the plate based on the stored data.
  • the target deflection amount of the frame 2 corresponding to the plate thickness is obtained, and the motor 32 is controlled so that the actual deflection amount of the frame 2 becomes the target deflection amount. For this reason, the plate material can be bent under favorable processing conditions, and the trial bending of the plate material becomes unnecessary, and the labor of bending the plate material can be reduced.
  • the control part 5 can control the motor 32 correctly.
  • control unit 5 has a deflection calculator 51 and a data table 53 indicating the relationship between the deflection amount and the material / plate thickness / bending length of the plate material, the relationship between the deflection amount of the frame 2 and the plate material is accurately determined. Therefore, it is possible to satisfactorily process the plate material without performing trial bending.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

曲げ加工機（１）は、パンチ側フレーム部（２３）及びダイ側フレーム部（２５）を有するフレーム（２）と、パンチ側フレーム部（２３）に設けられたパンチホルダ（８）と、ダイ側フレーム部（２５）に設けられたダイホルダ（１０）と、パンチ（６）をダイ（７）に向けて加圧する加圧機構（３）と、パンチ（６）の移動量を検出する第１たわみ検出器（１１）と、パンチ（６）の実際の移動量を検出する第２たわみ検出器（４２）と、制御部（５）とを備え、制御部（５）は、フレーム（２）のたわみ量と板材の曲げ長さ・材質・板厚との関係を予め記憶し、第１たわみ検出器（１１）の検出値から第２たわみ検出器（４２）の検出値を減算してフレーム（２）の実たわみ量を算出し、記憶された前記関係に基づいて、これから曲げられる板材を曲げる際のフレーム（２）の目標たわみ量を取得し、実たわみ量が目標たわみ量となるように加圧機構（３）を制御する。

Description

曲げ加工機
　本発明は、板材を曲げる曲げ加工機[bending machine]に関し、特に、試し曲げを[trial bending(s)]を必要としない曲げ加工機に関する。
　下記の特許文献１は、従来の曲げ加工機（プレスブレーキ）を開示している。その曲げ加工機では、パンチを有するパンチ側テーブルがフレームの一側（上側）に設けられ、ダイを有するダイ側テーブルがフレームの他側（下側）に設けられている。パンチをストロークさせて板材に加圧して、パンチとダイとの間で板材の曲げ加工が行われる。パンチのストローク量はパンチ検出器によって検出される。ストローク量は、フレームの熱変形によって変化してしまうことがある。そこで、パンチ検出器によって検出されたストローク量が所望量でない場合は、ストローク量を補正して曲げ加工を正確に行う。
　上記曲げ加工機においては、加工される板材の仕様［材質・板厚・形状（曲げ長さ）］毎に試し曲げが行われる。試し曲げを通して加圧力またはストローク量が設定され、設定された加圧力またはストローク量で曲げ加工を行うことで曲げ加工の自動化が可能となる。
　このような曲げ加工においては、エアベンディング及びコイニングの２種類の加工方法がある。なお、エアベンディングは、パーシャルベンディング及びボトミングにさらに細分化される。すなわち、曲げ加工は、パーシャルベンディング、ボトミング及びコイニングの３種類の加工方法に分類される。
日本国特開２０００－３４３１２８号公報
　エアベンディングは加圧力は小さいが曲げ角度のばらつき[dispersion]が大きいので、エアベンディングの精度は高くはない。加工される板材の仕様毎に試し曲げをすることなくエアベンディングによる曲げ角度の精度を向上させる場合は、角度センサが必要となる。しかし、自動化曲げ加工機にはオートツールチェンジャーが装備されているので、角度センサを用いることが難しい。従って、エアベンディングのためには、加工される板材の仕様毎の試し曲げによって最適な加圧力またはパンチのストローク量を設定する必要がある。コイニングは、エアベンディングの加圧力の１０～１２倍の加圧力で曲げ加工を行うので精度は高いが、曲げ長さに対して加圧力が非常に大きくなる問題がある。
　上述したように、従来の曲げ加工機では、最適な加圧力またはストローク量（良好な加工条件）を設定するために加工される板材の仕様毎に試し曲げが必要であり、加工効率の観点上問題がある。
　従って、本発明の目的は、試し曲げを不要にして加工効率を向上させ、かつ、良好な加工条件を実現できる曲げ加工機を提供することにある。
　本発明の特徴は、基台部と、該基端部の両端からそれぞれ同方向に延設されたパンチ側フレーム部及びダイ側フレーム部とを有するフレーム、前記パンチ側フレーム部に設けられ、パンチが装着されたパンチホルダ、前記ダイ側フレーム部に設けられ、ダイが装着されたダイホルダ、前記パンチを前記ダイに向けて加圧し、前記ダイと前記パンチとの間で板材を曲げる加圧機構、前記加圧機構に設けられ、前記板材の曲げに必要な前記パンチの移動量を検出する第１たわみ検出器、前記ダイ側フレーム部に支持され、前記パンチの実際の移動量を検出する第２たわみ検出器、及び、前記フレーム２のたわみ量と板材の曲げ長さ・材質・板厚との関係を予め記憶し、前記第１たわみ検出器の検出値から前記第２たわみ検出器の検出値を減算して前記フレームの実たわみ量を算出し、記憶された前記関係に基づいて、これから曲げられる板材を曲げる際の前記フレームの目標たわみ量を取得し、前記実たわみ量が前記目標たわみ量となるように前記加圧機構を制御するよう動作する制御部、を備えた曲げ加工機を提供する。
　上記特徴によれば、フレームのたわみ量と板材の曲げ長さ・材質・板厚との関係を制御部が記憶し、第１たわみ検出及び第２たわみ検出器の検出値に基づいて算出されたフレームの実たわみ量が、これから曲げられる板材に対応する（前記関係に基づいて取得された）目標たわみ量となるように。加圧機構が制御される。このため、良好な加工条件で板材を曲ることができ、さらに、板材の試し曲げを必要としない。この結果、板材の曲げ加工の手間を削減できる。
　ここで、前記加圧機構が、前記パンチを前記ダイに向けて移動させる加圧用のモータを有し、前記第１たわみ検出器が、前記モータの回転量を検出するエンコーダであり、前記第２たわみ検出器が、前記ダイ側フレーム部に支持フレームを介して支持されたスケールである、ことが好ましい。
　このようにすれば、第１たわみ検出器がパンチを移動させるモータのエンコーダで、第２たわみ検出器がパンチの移動量を検出するスケールであるので、フレームの実たわみ量を板材を曲げる時に直接に検出できる。このため、制御部がモータを正確に制御することができる。
　また、前記制御部が、前記第１たわみ検出器及び前記第２たわみ検出器の検出値から前記フレームの前記実たわみ量を算出するたわみ演算器と、前記関係が定義されたデータテーブルを記憶するメモリとを有している、ことが好ましい。
　このようにすれば、たわみ演算器がフレームの実たわみ量を算出し、上述した関係が定義されたデータテーブルがメモリに記憶されるので、フレームの実たわみ量と板材との関係を正確に把握することができる。このため、試し曲げを行うことなく板材を良好に曲げることができる。
曲げ加工機の一実施形態の全体正面図である。 前記曲げ加工機の制御部のブロック図である。 前記曲げ加工機の駆動制御のフローチャートである。 前記制御部に格納されたテーブルである。
　曲げ加工機の一実施形態を以下に説明する。曲げ加工機１は、フレーム２と、加圧機構[pressing mechanism]３と、検出機構[detection mechanism]４と、制御部[controller]５とを備えている。
　フレーム２は、所定長さの基台部[base section]２１と、基台部２１の両端から一体的にそれぞれ延設されたパンチ側フレーム部[punch-side frame section]２３及びダイ側フレーム部[die-side frame section]２５とによって構成されている。パンチ側フレーム部２３及びダイ側フレーム部２５は、基台部２１から同方向に向けてそれぞれ立設されている。パンチ側フレーム部２３には、パンチ６及び加圧機構３が設けられている。ダイ側フレーム部２５には、ダイ７が設けられている。
　加圧機構３は、パンチ側フレーム部２３に支持されたボールネジ３０と、加圧用のモータ３２[motor 32 for pressing]とを備えている。ボールネジ３０は、その軸方向に沿って直線的に移動可能である。ボールネジ３０の先端には、連結ブラケット３１が取り付けられている。連結ブラケット３１には、パンチホルダ８が取り付けられている。パンチ６は、パンチホルダ８の先端に取り付けられている。ボールネジ３０の移動によってパンチ６が板材を加圧し、パンチ６及びダイ７の間で板材が曲げられる。パンチ６の移動はモータ３２によって行われる。
　モータ３２は、その出力側に減速ギア３３を有している。減速ギア３３には、ナット３４が連結されている。ナット３４には、ボールネジ３０が螺合して貫通している。モータ３２によってナット３４が正逆方向に回転されると、ボールネジ３０は送り／戻り方向[feeding/reversing direction]に直線的に移動する。そして、ボールネジ３０の送り方向への移動によって板材が加圧され、板材が曲げられる。この場合、ナット３４の回転に伴ってボールネジ３０のネジが従動的に回転しないように機械的機構によってネジの回転を規制する必要がある。このため、回転規制ユニット３８が加圧機構３に設けられている。
　モータ３２の回転は、制御部５によって制御される。また、モータ３２の回転数はエンコーダ１１によって検出される。エンコーダ１１は、第１たわみ検出器[first deflection detector]であり、モータ３２の回転数を検出することでパンチ６のダイ７に向かう実際のストローク量が検出される。なお、エンコーダ１１によって検出されるストローク量には、板材への加圧時のフレーム２のたわみ量が含まれてしまう。エンコーダ１１の検出結果は、制御部５に出力される。
　さらに、加圧機構３には高速移動用のモータ３６[motor 36 for high-speed feeding]が設けられている。モータ３６は、板材を挟む直前位置までパンチ６を高速に移動させる。モータ３６は、減速ギア３５を介して連結ブラケット３１に連結されている。
　ダイ７は、ダイホルダ１０に取り付けられている。ダイホルダ１０は、フレーム２のダイ側フレーム部２５に取り付けられている。ダイホルダ１０は、ダイ７がパンチ６と対向するようにダイ側フレーム部２５に取り付けられている。検出機構４は、フレーム２上のダイホルダ１０側に配置されている。
　検出機構４は、ダイ側フレーム部２５に支持された支持フレーム４１と、支持フレーム４１に取り付けられたスケール４２とで構成されている。板材を曲げるときに加圧力の反力がフレーム２に作用しても、支持フレーム４１には反力が作用しないように検出機構４は構成されている。スケール４２は、パンチホルダ８近傍に配置されており、ダイホルダ１０に対するパンチホルダ８の相対位置を検出する。スケール４２は、フレーム２に直接固定されずに支持フレーム４１を介してフレーム２に取り付けられている。支持フレーム４１には反力が作用しないので、スケール４２は、フレーム２のたわみ量を含まないパンチ６の実際の移動量を検出できる。即ち、スケール４２は、板材への加圧時のパンチ６の実際の移動量を検出する第２たわみ検出器である。スケール４２の検出結果は、制御部５に出力される。
　制御部５は、たわみ演算器[deflection calculator]５１とデータテーブル５３とを備えている。制御部５は、モータ３２及びモータ３６を制御する。たわみ演算器５１は、板材への加圧時におけるフレーム２のたわみ量を算出する。フレーム２のたわみ量は、エンコーダ１１（第１たわみ検出器）の検出値からスケール４２（第２たわみ検出器）の検出値を減算することで算出される。具体的には、フレーム２のたわみ量は、（エンコーダ１１の検出値）－（スケール４２の検出値）として得られる。
　データテーブル５３は、制御部５のメモリ５６（後述）に記憶されている。データテーブル５３では、算出されたフレーム２のたわみ量と、板材の曲げ長さ・材質・板厚との関係が記録されている。制御部５は、板材の曲げ長さ・材質・板厚に対応するフレーム２のたわみ量を求め、このたわみ量となるようにモータ３２を制御する。
　図２は制御部５を示すブロック図である。制御部５では、入力インタフェース５４、出力インタフェース５５、及び、メモリ５６がデータバス５７によってＣＰＵ５８に接続されている。上述したたわみ演算器５１は、これらのコンポーネントで構成されていると言える。また、データバス５７には、上述したエンコーダ１１、スケール４２、モータ３２、及び、モータ３６も接続されている。
　入力インタフェース５４は、種々のデータをＣＰＵ５８に入力するものであり、例えば、入力インタフェース５４にはキーボードや外部ディスクドライブが接続される。出力インタフェース５５は、ＣＰＵ５８のデータを出力するものであり、例えば、出力インタフェース５５にはディスプレイやプリンタが接続される。メモリ５６には、入力インタフェース５４から入力されたデータや加工プログラム、上述したデータテーブル５３が記憶される。また、エンコーダ１１やスケール４２の検出結果は、データバス５７を介してＣＰＵ５８に入力される。モータ３２及びモータ３６は、データバス５７を介して、ＣＰＵ５８から出力されるコマンドによって制御される。
　次に、ボトミング加工時における、フレーム２のたわみ量に基づく曲げ加工の加圧力制御について説明する。
　まず、フレーム２のたわみ量δと加圧力Ｆとの関係が、ロードセル等の荷重センサを用いて測定される。加圧力Ｆが小さい場合には構造的なガタや変形等がフレーム２のたわみ量δとなって表れるので、フレーム２のたわみ量δと加圧力Ｆとの関係は、指数関数δ＝ａ×Ｆｂ（ａ，ｂは定数）で表すことができる。これに対し、加圧力Ｆが大きい場合には、フレーム２のたわみ量δと加圧力Ｆとの関係は、一次関数δ＝ｃ×Ｆ＋ｄ（ｃ，ｄは定数）で表わされる。即ち、たわみ量δと加圧力Ｆと関係は、δ＝ａ×Ｆｂ［Ｆが小さいとき］、又は、ｃ×Ｆ＋ｄ［Ｆが大きいとき］・・・（Ｉ）と表される。また、たわみ量δと加圧力Ｆと関係は、Ｆ＝（δ／ａ）１／ｂ［Ｆが小さいとき］、又は、（δ－ｄ）／ｃ［Ｆが大きいとき］・・・（ＩＩ）とも表される。
　ボトミングに必要な加圧力は、実際の曲げ加工とは別個に加工テストによって求められる。加工テストは、曲げ加工機１の初期設定時に行われるもので、板材の仕様毎に行われる試し曲げではない。図４は板材［板厚・材質］とフレームのたわみ量との関係を表すデータテーブル５３を示している。加工テストでは、板材（Ａ、Ｂ、・・）［仕様：板厚（ｔ１，ｔ２、・・）・材質（ｍ１、ｍ２、・・）］毎に曲げ長さＬ（Ｌ１＝０．５、Ｌ２＝１．０、Ｌ３＝２．０、・・・［単位：ｍ］）を用意し、加工後の曲げ角度が９０°±１５°となるフレーム２のたわみ量δが測定される。本実施形態では、図４に示されるように、データテーブル５３は板材毎に作成され、各データテーブル５３には上述した板材毎にたわみ量δが記憶されている。なお、板材の種類もパラメータとして扱って、一つのデータテーブル５３が作成されてもよい。
　測定されたフレーム２のたわみ量δが、上述した式（ＩＩ）によってそれぞれ加圧力Ｆに換算される。例えば、板材Ａに関しては、ＦＡＬ１、ＦＡＬ２、・・・が算出される（板材Ｂ、・・・についても同様）。さらに、換算された加圧力Ｆが、それぞれ単位長さ［１ｍ］あたりの換算加圧力Ｆ’＝Ｆ／Ｌにさらに変換される。例えば、板材Ａに関しては、Ｆ’ＡＬ１、Ｆ’ＡＬ２、・・・が算出される（板材Ｂ、・・・についても同様）。そして、板材（Ａ、Ｂ、・・）毎に、全ての曲げ長さＬ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・）に関する単位長さあたりの加圧力Ｆ’の平均値Ｚが求められる。例えば、板材Ａ［（ｔ１，ｍ１）］に関しては、Ｆ’ＡＬ１、Ｆ’ＡＬ２、・・・Ｆ’ＡＬｎ、の平均値がＺＡとして算出される（板材Ｂ、・・についても同様）。これらの平均値は、板材（Ａ、Ｂ、・・・）毎に、単位長さあたりの必要加圧力Ｚ（ＺＡ、ＺＢ、・・・）として制御部５に記憶される。
　次に、上述したデータテーブル５３を用いた曲げ加工（ボトミング）の制御について、図３に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。
　まず、加工される板材のデータが制御部５に入力される（ステップＳ１１）。板材のデータは曲げ長さ・板厚・材質である。制御部５は、入力されたデータに基づいて、ボトミングに必要な目標加圧力Ｆｔを、算出式Ｆｔ＝Ｌｄ×Ｚによって算出する。ここで、Ｌｄは、ステップＳ１１で入力されたデータでの曲げ長さである。Ｚは、ステップＳ１１で入力されたデータの板材［板厚・材質］に対応する、必要加圧力であり、上述した加工テストによって制御部５に記憶されている。
　次に、制御部５は、算出された目標加圧力Ｆｔに基づいて、フレーム２の目標たわみ量δｔを上記式（Ｉ）を用いて算出する（ステップＳ１２）。即ち、ステップＳ１１で算出された目標加圧力Ｆｔに基づいて、フレーム２の目標たわみ量δｔが決定される。換言すれば、フレーム２が目標たわみ量δｔを有するとき、板材に目標加圧力Ｆｔが作用しているとみなせる。
　制御部５は、加圧用のモータ３２を駆動して加圧する（ステップＳ１３）。このとき、エンコーダ１１及びスケール４２の検出結果が制御部５に出力される。加圧によるフレーム２のたわみ量が測定される（ステップＳ１４）。エンコーダ１１の検出値からスケール４２の検出値を減算した値、即ち、フレーム２の実際のたわみ量δに基づいて、モータ３２がフィードバック制御される。具体的には、フレーム２の実際のたわみ量δが目標たわみ量δｔと一致するように、モータ３２がフィードバック制御される。
　ステップＳ１２で決定された目標たわみ量δｔと、ステップＳ１４で測定されたたわみ量δとが一致したとき、即ち、実際の加圧力Ｆが目標加圧力Ｆｔと一致したときに、制御部５はモータ３２を停止し（ステップＳ１５）、板材の曲げ加工が終了する。ステップＳ１２で決定された目標たわみ量δｔとステップＳ１４で測定されたたわみ量δとが一致しない場合は、制御フローはステップＳ１３に戻って制御部５によるモータ３２の駆動が継続される。
　本実施形態では、制御部５は、フレーム２のたわみ量と板材の曲げ長さ・材質・板厚との関係のデータを記憶しており、記憶したデータに基づいて板材の曲げ長さ・材質・板厚に対応するフレーム２の目標たわみ量を求め、フレーム２の実際のたわみ量が目標たわみ量となるようにモータ３２を制御する。このため、良好な加工条件で板材を曲げることができ、板材の試し曲げが不要となり、板材の曲げ加工の手間を削減できる。
　 また、本実施形態では、加圧用のモータ３２のエンコーダ１１とパンチ６の移動量を検出するスケール４２とによってフレーム２のたわみ量を検出するので、フレーム２のたわみ量を板材の加工時に直接的に検出できる。このため、制御部５は、モータ３２を正確に制御することができる。
　さらに、制御部５がたわみ演算器５１及びたわみ量と板材の材質・板厚・曲げ長さとの関係を示すデータテーブル５３を有しているので、フレーム２のたわみ量と板材との関係を正確に把握することができ、試し曲げを行うことなく板材を良好に加工することができる。

Claims (3)

  1. 　基台部と、該基端部の両端からそれぞれ同方向に延設されたパンチ側フレーム部及びダイ側フレーム部とを有するフレーム、
    　前記パンチ側フレーム部に設けられ、パンチが装着されたパンチホルダ、
    　前記ダイ側フレーム部に設けられ、ダイが装着されたダイホルダ、
    　前記パンチを前記ダイに向けて加圧し、前記ダイと前記パンチとの間で板材を曲げる加圧機構、
    　前記加圧機構に設けられ、前記板材の曲げに必要な前記パンチの移動量を検出する第１たわみ検出器、
    　前記ダイ側フレーム部に支持され、前記パンチの実際の移動量を検出する第２たわみ検出器、及び、
    　前記フレーム２のたわみ量と板材の曲げ長さ・材質・板厚との関係を予め記憶し、前記第１たわみ検出器の検出値から前記第２たわみ検出器の検出値を減算して前記フレームの実たわみ量を算出し、記憶された前記関係に基づいて、これから曲げられる板材を曲げる際の前記フレームの目標たわみ量を取得し、前記実たわみ量が前記目標たわみ量となるように前記加圧機構を制御するよう動作する制御部、を備えた曲げ加工機。
  2. 　請求項１記載の曲げ加工機であって、
    　前記加圧機構が、前記パンチを前記ダイに向けて移動させる加圧用のモータを有し、
    　前記第１たわみ検出器が、前記モータの回転量を検出するエンコーダであり、
    　前記第２たわみ検出器が、前記ダイ側フレーム部に支持フレームを介して支持されたスケールである、曲げ加工機。
  3. 　請求項１又は２記載の曲げ加工機であって、
    　前記制御部が、前記第１たわみ検出器及び前記第２たわみ検出器の検出値から前記フレームの前記実たわみ量を算出するたわみ演算器と、前記関係が定義されたデータテーブルを記憶するメモリとを有している、曲げ加工機。
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