WO2020262669A1 - プレスブレーキおよび二次元湾曲加工品の製造方法 - Google Patents

プレスブレーキおよび二次元湾曲加工品の製造方法 Download PDF

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WO2020262669A1
WO2020262669A1 PCT/JP2020/025383 JP2020025383W WO2020262669A1 WO 2020262669 A1 WO2020262669 A1 WO 2020262669A1 JP 2020025383 W JP2020025383 W JP 2020025383W WO 2020262669 A1 WO2020262669 A1 WO 2020262669A1
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WO
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punch
die
work
shape
elements
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/025383
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English (en)
French (fr)
Inventor
豪生 岡田
大樹 織部
クリストフ ティファエルト
アレクサンデル コルネルス
Original Assignee
川崎重工業株式会社
エルヴィディー カンパニー エヌ．ヴィ．
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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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
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/06—Removing local distortions
    • 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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/02—Die constructions enabling assembly of the die parts in different ways
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a press brake capable of two-dimensional bending, and a method for manufacturing a two-dimensional bending product using the press brake.
  • the work When bending with a press brake, the work is placed between the upper and lower dies of the press brake.
  • the lower mold or the non-operating mold is called a "die” and has an open groove on the side in contact with the work.
  • the upper mold or the operating side mold is called a "punch” and has a convex shape on the side in contact with the work.
  • Patent Document 1 the press brake disclosed in Patent Document 1 or 2 has been proposed.
  • the target angle required for a predetermined bending angle and the target stroke required for this target angle are calculated, the actual bending angle of the work is measured, and the target stroke is set so as to achieve the target angle. It is controlled to move the punch based on it. Further, in Patent Document 2, the target bending angle is corrected so as to eliminate the error between the predetermined target bending angle and the actual bending angle.
  • Patent Document 1 or 2 when a press brake is used, as in Patent Document 1 or 2, it is possible to manufacture a one-dimensional curved product (mold a single contour) by multi-step bending, but a two-dimensional curved product can be produced. It is difficult to manufacture (mold a double contour).
  • Patent Document 1 or 2 described above also discloses that a one-dimensional curved product is manufactured by improving the accuracy of multi-step bending, but there is no disclosure about manufacturing a two-dimensional curved product.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a press brake capable of two-dimensional bending and a method for manufacturing a two-dimensional curved product using the press brake. ..
  • the die and the punch and the die and the punch so as to bring the work close to each other in a state where the work is arranged between the die and the punch.
  • a punch drive mechanism for relatively moving at least one of the punches is provided, and the punch is formed by arranging a plurality of punch elements facing the die in a row, and each of the punch elements has the punch element.
  • a position adjusting mechanism for adjusting the advance position of the die side of the punch element is provided, and when the work is bent, each of the plurality of punch elements arranged in a row is arranged from one end toward the other. The advance position of the punch element is gradually changed to form a parabolic shape formed by the tips of the plurality of punch elements.
  • the shape of the tips of a plurality of punch elements in a row provided by the punch is formed into a parabolic shape, and the work is bent to give a curve, so that the punch elements are bent together with the direction of the bending. Curves can also be added in the row direction. This makes it possible to easily manufacture a product that has been two-dimensionally curved using a press brake.
  • the present disclosure has the effect that, with the above configuration, it is possible to provide a press brake capable of two-dimensional bending and a method for manufacturing a two-dimensional bending product using the press brake.
  • FIG. 1 is a comparison view with a schematic front view and a schematic side view of a punch showing a typical configuration example of the press brake according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a typical control configuration of the press brake shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the shape formed by the tip of the punch element is a concave (convex upward) parabolic shape in the press brake shown in FIG. 1 and a two-dimensional curved processed product manufactured thereby.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the shape formed by the tip of the punch element is a convex (downwardly convex) parabolic shape in the press brake shown in FIG. 1 and a two-dimensional curved processed product manufactured thereby.
  • 5A and 5B are schematic side views showing an example of a configuration in which an opening / closing mechanism is provided at the tip of a punch element.
  • the press brake 10 includes a die 11, a punch 12, a table 13, a slide (ram) 14, a punch drive mechanism 15, a position adjusting mechanism 21 (position controller), and the like.
  • the work transfer mechanism 16, the control unit 30, the operation panel 31, the storage unit 32, and the like are further provided.
  • a partial side view showing the facing state of the die 11 and the punch 12 is contrasted with a dotted line on the right side of the schematic front view of the press brake 10, and FIG. 2 shows the press brake 10.
  • the main part of the control configuration of is shown in the block diagram.
  • the die 11 is located below and supports the flat work 40 (plate material).
  • the punch 12 is arranged on the upper side so as to face the lower die 11.
  • the punch 12 is supported by the slide 14.
  • the slide 14 moves relative to the die 11 so as to be close to (downward) or remote (upward) by the punch drive mechanism 15.
  • the table 13 is arranged so as to face the slide 14, and the die 11 is fixed on the upper surface thereof. Therefore, in the present embodiment, the upper surface of the table 13 functions as a bed plate. A bed plate may be separately provided on the upper surface of the table 13.
  • the slide 14 is arranged so as to face the die 11.
  • the table 13 for fixing the die 11 is arranged so as to face the punch 12.
  • the punch 12 is formed by arranging a plurality of punch elements 20 in a row.
  • a groove 11a having a predetermined shape is provided on the upper surface of the die 11, and the punch element 20 has an outer shape corresponding to the bending shape applied to the work 40. Therefore, when the die 11 and the punch 12 are viewed as a molding die for processing the work 40, the die 11 which is the lower molding die is a female die (concave die), and the punch element 20 which is the upper molding die is a male die. It becomes (convex).
  • the punch 12 has a configuration in which a plurality of punch elements 20 are arranged in a row, and each punch element 20 is configured to be independently movable to advance.
  • the die 11 is formed in a single elongated shape along the arrangement direction of the punch elements 20. Therefore, the groove 11a formed on the upper surface of the die 11 is a recess extending along the longitudinal direction of the die 11.
  • Each punch element 20 constituting the punch 12 is fixed to the punch holder 23, and is advanced and moved toward the lower die 11 by the position adjusting mechanism 21 as shown by the block arrow M2 in FIG.
  • the advanced punch element 20 can move backward (in the opposite direction of the block arrow M2).
  • the position adjusting mechanism 21 includes a drive unit 22, and the drive unit 22 can advance and move the punch element 20.
  • the advance movement direction of the punch element 20 (block arrow M2) is the same as the relative movement direction of the slide 14 by the punch drive mechanism 15 (bidirectional arrow M1). Therefore, the advance position of the punch element 20 can be adjusted by the position adjusting mechanism 21 in the relative movement direction of the slide 14.
  • the relative movement direction of the slide 14 and the advance movement direction of the punch element 20 are the vertical direction (vertical direction).
  • the longitudinal direction of the die 11 and the arrangement direction of the punch elements 20 are the left-right direction (horizontal horizontal direction).
  • the slide 14 supports the punch 12 and moves relative to each other by the punch drive mechanism 15.
  • the punch element 20, the position adjusting mechanism 21, the drive unit 22, and the punch holder 23 constituting the punch 12 are supported by the slide 14.
  • the position adjusting mechanism 21 and the driving unit 22 are housed inside the slide 14, for example, and the punch holder 23 and the punch element 20 are supported on the lower surface of the slide 14.
  • the press brake 10 includes a work transfer mechanism 16. Since the work transfer mechanism 16 is provided on the front side or the rear side of the press brake 10, the work 40 is punched by the work transfer mechanism 16 from the front to the rear or from the back to the front of the press brake 10. It is transported between twelve. Since the front view in FIG. 1 is the front side of the press brake 10, the work 40 is conveyed from the front side to the back side of the paper surface or from the back side to the front side of the paper surface in the front view. Therefore, the transport direction (feeding direction) of the work 40 is the front-rear direction (vertical and horizontal direction).
  • the longitudinal direction of the die 11 and the arrangement direction of the punch elements 20 are the left-right direction, and are orthogonal to the front-rear direction which is the transport direction.
  • the transport direction of the work 40 by the work transfer mechanism 16 is the "vertical direction” (or the length direction of the work 40)
  • the longitudinal direction of the die 11 and the arrangement direction of the punch elements 20 are the "horizontal direction” (or the width of the work 40).
  • the work 40 transported in the "vertical direction” by the work transport mechanism 16 is bent by the dies 11 and the punches 12 arranged in the "horizontal direction".
  • each punch element 20 is adjusted by the position adjusting mechanism 21, and as will be described later, the punch elements 20 are formed by the tips of the punch elements 20 arranged in the “horizontal direction” when viewed as a whole.
  • the shape (tip shape) is parabolic.
  • the punch drive mechanism 15 moves the slide 14 supporting the punch 12 relative to the die 11 side (downward), brings it into contact with the work 40, and then pushes it further to a predetermined position.
  • bending is applied to the work 40 in the "vertical direction” (conveying direction). By continuously applying such bending, it is possible to perform multi-step bending in the "vertical direction" of the work 40.
  • the tip shape of the punch 12 is parabolic.
  • the work 40 is bent in the "vertical direction” (conveying direction), and the work 40 is also bent in the "horizontal direction” (orthogonal direction) due to the shape of the tip line of the punch 12.
  • a curve is formed by the multi-step bending process in the "vertical direction”
  • a curve is formed by the parabolic punch 12 in the "horizontal direction”. Therefore, the obtained stamped product is a two-dimensional curved product that is curved in both the "vertical direction” and the "horizontal direction”.
  • the punch drive mechanism 15, the work transfer mechanism 16, and the drive unit 22 of the position adjustment mechanism 21 are controlled by the control unit 30. Therefore, the relative movement of the slide 14 by the punch drive mechanism 15, the transfer of the work 40 by the work transfer mechanism 16, and the advance movement of the punch element 20 by the position adjusting mechanism 21 are all controlled by the control unit 30. Further, since the operation panel 31 is connected to the control unit 30, the operator (operator, user) of the press brake 10 can operate the press brake 10 by operating the operation panel 31.
  • the storage unit 32 is connected to the control unit 30.
  • the storage unit 32 stores data related to the processing of the work 40. For example, in the example shown in FIG. 2, the punch element operation program, the press brake operation program, and the like are stored.
  • the control unit 30 reads these data from the storage unit 32 and controls the punch drive mechanism 15, the work transfer mechanism 16, the position adjustment mechanism 21 (drive unit 22), and the like.
  • the punch element operation program and the press brake operation program are created based on the work shape data, and the work shape data may be stored in, for example, an external device connected to the press brake 10.
  • control unit 30 adjusts the advance position of each punch element 20 constituting the punch 12 by controlling each of the plurality of position adjustment mechanisms 21 (drive unit 22) by the punch element operation program, and presses.
  • the punch drive mechanism 15 and the work transfer mechanism 16 by the brake operation program, the transfer amount of the work 40 and the bending imparted to the work 40 are adjusted.
  • the rows of the plurality of punch elements 20 arranged in a row are arranged from one end to the other in the example shown in FIG. 3 or 4.
  • the relative movement amount of each punch element 20 is gradually decreased or increased from both ends to the center of the punch element 20.
  • the shape formed by the tips of the plurality of punch elements 20 becomes parabolic.
  • the relative moving direction (advancing direction) of the punch element 20 is indicated by the block arrow M2 as in FIG.
  • the flat plate-shaped work 40 before processing is shown by a dotted line.
  • both ends of the row of punch elements 20 are relatively moved so as to be in the most advanced positions, and the advanced positions are gradually reduced from both ends toward the center (the relative movement direction decreases).
  • the punch element 20 is relatively moving, and the advance position is the smallest in the center of the row.
  • the punch element 20 in the center of the row may be in a state where it is not advanced at all, that is, in a fixed position where it is not relatively moving. In such a state, when viewed as a whole punch 12, the tip shape of a row of punch elements 20 (the entire punch 12) is a concave (or upwardly convex) parabolic shape.
  • both end edges in the "lateral direction" (horizontal direction) of the work 40 before processing are processed. Since the molding amount is larger than that of the central portion in the "lateral direction” (left-right direction) of the previous work 40, the long end edge is warped upward from the central portion. Since the two-dimensional curved product 41 is subjected to multi-step bending along the paper surface direction, it is curved in the entire "vertical direction” (transportation direction, front-rear direction). For convenience, this state is referred to as a "mountain-shaped" two-dimensional curve (double contour).
  • the relative movement position of the punch element 20 at the center of the row is the minimum, the relative movement position of the punch elements 20 at both ends of the row is the maximum, and the punch element 20 located between them is the maximum.
  • the relative movement position gradually increases when viewed from the center.
  • the punch element 20 is relatively moved so that the center of the row is the most advanced position, and the advanced position gradually decreases from the center toward both ends (the relative movement direction decreases).
  • the punch element 20 moves relative to each other, and the advance position is the smallest at both ends of the row.
  • the punch elements 20 may be in fixed positions where they are not advanced at all.
  • the punch element 20 moves relative to each other so that the advance position is the smallest at both ends of the row of the punch element 20 and the advance position gradually increases from both ends toward the center (relative movement increases).
  • the advance position of the punch element 20 is the largest in the center of the row.
  • the tip shape of a row of punch elements 20 is a convex (or downwardly convex) parabolic shape.
  • the tip shape of the entire punch 12 is a convex parabolic shape
  • the central portion in the "lateral direction" (horizontal direction) of the work 40 before processing is formed.
  • the molding amount is larger than that of both end edges, and the molding amount rises upward.
  • the two-dimensional curved product 42 is also subjected to multi-step bending along the paper surface direction, so that it is in the "vertical direction” (transportation direction, front-rear direction). It is curved throughout. For convenience, this state is referred to as a "saddle-shaped" two-dimensional curve (double contour).
  • the relative movement position of the punch element 20 in the center of the row is maximized, the relative movement position of the punch elements 20 at both ends of the row is minimized, and the punch element 20 located between them is the minimum.
  • the relative movement position gradually becomes smaller when viewed from the center.
  • the larger the relative movement position of the punch element 20, the larger the difference in bending angle between the central portion and both ends of the work 40, and the smaller the relative moving position the smaller the difference in bending angle. .. Therefore, a "saddle-shaped" two-dimensional curved product 42 in which the work 40 is bent by a punch 12 having a convex parabolic tip to give a large bend to the central portion in the "lateral direction". Can be manufactured.
  • the operator inputs a command to start machining on the operation panel 31 of the press brake 10.
  • the control unit 30 intermittently drives the work transfer mechanism 16 to transfer the work 40 based on an input command from the operation panel 31.
  • the work transfer mechanism 16 temporarily stops the transfer of the work 40.
  • the control unit 30 drives the punch drive mechanism 15 to relatively move the punch 12 downward.
  • the control unit 30 drives the drive unit 22 of the position adjustment mechanism 21 to adjust the advance position of each punch element 20 constituting the punch 12.
  • the punch 12 included in the press brake 10 has a plurality of punch elements 20 arranged in a row, and each punch element 20 can independently adjust the advance position with respect to the work 40. Therefore, the control unit 30 controls the position adjusting mechanism 21 (drive unit 22) provided on each punch element 20, and for example, as shown in FIG. 3, each of the punch elements 20 in a row from both ends toward the center. The advance position of the punch element 20 is gradually reduced, and the shape (tip shape) formed by the tips of the plurality of punch elements 20 is formed into a concave parabolic shape. Alternatively, as shown in FIG.
  • the control unit 30 gradually increases the advance position of each punch element 20 from both ends of a row of punch elements 20 toward the center, and uses the tips of the plurality of punch elements 20.
  • the shape to be formed is a parabolic shape of ridges.
  • the control unit 30 controls the position adjusting mechanism 21 (drive unit 22) based on the punch element operation program (and the press brake operation program) stored in the storage unit 32.
  • the control unit 30 of the plurality of punch elements 20 at least based on the curvature data preset as the curvature of the bending shape applied to the work 40.
  • the position adjusting mechanism 21 (drive unit 22) may be controlled so as to adjust the advance position.
  • the timing of adjusting the advance position of each punch element 20 by the control unit 30 is not particularly limited.
  • the advance position of the punch element 20 may be adjusted in advance to form a parabolic shape before the start of machining.
  • the advance position may be adjusted before the punch 12 first presses the work 40 at the start of machining.
  • the tip shape so as to be different depending on the transport position (position in the vertical direction) of the work 40, the punch 12 moves upward (moves away from the die 11) after the first pressing.
  • the advance position of the punch element 20 may be adjusted until the punch 12 presses again (the punch 12 moves downward or approaches the die 11).
  • the work 40 when the work 40 is pressed by the punch 12 whose tip shape is adjusted to be concave or convex parabolic, the work 40 is given a bent shape. Then, the punch drive mechanism 15 is driven to move the punch 12 upward to separate the punch 12 from the work 40. By repeating this series of operations, the work 40 is subjected to multi-step bending. As a result, it is possible to impart a curvature in the two-dimensional direction to the work 40, and it is possible to manufacture a "mountain-shaped" two-dimensional curved product 41 or a "saddle-shaped" two-dimensional curved product 42. ..
  • opening / closing mechanisms 24A and 24B that are in contact with the surface of the work 40 so as to be openable and closable may be provided on at least one of the punch element 20 and the die 11.
  • 5A and 5B schematically show an example in which the opening / closing mechanisms 24A and 24B are provided at the tip of the punch element 20.
  • the opening / closing mechanism 24A shown in FIG. 5A has a pair of contact members 25a that are open in the basic state and can be closed in contact with the surface of the work 40.
  • the contact member 25a in the open state abuts on the surface of the work 40 as the punch element 20 advances, and this contact state is maintained.
  • they operate so as to close each other in the direction of the block arrow N1 (closing operation).
  • the "tension” can be shrunk (compressed) by the closing operation of the contact members 25a.
  • the opening / closing mechanism 24B shown in FIG. 5B is closed in the basic state and has a pair of contact members 25b that can be opened in a state of being in contact with the surface of the work 40.
  • the closed contact member 25b comes into contact with the surface of the work 40 as the punch element 20 advances, and this contact state is maintained.
  • they operate so as to open each other in the direction of the block arrow N2 (opening operation).
  • the "remainder" can be stretched (extended) by the opening operation between the contact members 25b.
  • FIG. 5A schematically illustrates an opening / closing mechanism 24A that performs only a closing operation that changes from an open state to a closed state
  • FIG. 5B shows an opening / closing mechanism that performs only an opening operation that changes from a closed state to an open state.
  • 24B is schematically shown, the configurations of the opening / closing mechanisms 24A and 24B are not limited thereto.
  • the opening / closing mechanisms 24A and 24B may be configured to be able to perform both an opening operation and a closing operation, may be separately provided with an opening / closing adjustment mechanism for adjusting the degree of opening / closing, and the opening / closing adjustment mechanism may be controlled. It may be controlled by the unit 30.
  • the press brake 10 has the die 11 and the punch 12 facing each other and the work 40 arranged between the die 11 and the punch 12 so as to bring them close to each other.
  • a punch drive mechanism 15 for relatively moving at least one of the 12 is provided, and the punch 12 is formed by arranging a plurality of punch elements 20 facing the die 11 in a row, and each punch element 20 is provided with a punch element 20.
  • a position adjusting mechanism 21 for adjusting the advance position of the punch element 20 on the die 11 side is provided, and when the work 40 is bent, a plurality of punch elements 20 arranged in a row are arranged from one end toward the other. The advance position of each punch element 20 is gradually changed to form a parabolic shape formed by the tips of the plurality of punch elements 20.
  • the method for manufacturing a two-dimensional curved product is a method for manufacturing the two-dimensional curved product using a press brake 10, and the press brake 10 uses a die 11 and a punch 12 facing each other.
  • the punch 12 has a plurality of punch elements 20 arranged in a row, and each punch element 20 can independently adjust the advance position with respect to the work 40, and the plurality of punch elements arranged in a row.
  • the work 40 is in a state in which the advance position of each punch element 20 is gradually changed from one end of the 20 to the other so that the shape formed by the tips of the plurality of punch elements 20 is parabolic.
  • This is a manufacturing method for imparting a curvature in a two-dimensional direction to the work 40 by bending the work 40.
  • two-dimensional curved products are usually manufactured by stretch molding, but stretch molding requires a gripping allowance for the work 40, which reduces the yield.
  • stretch molding requires a gripping allowance for the work 40, which reduces the yield.
  • the manufacturing efficiency can be improved.
  • the press brake As described above, in the press brake according to the present disclosure, at least one of the die and the punch so as to bring the work close to each other with the work arranged between the die and the punch facing each other and the die and the punch.
  • the punch is provided with a punch drive mechanism for relatively moving the punch elements, and the punch is formed by arranging a plurality of punch elements facing the die in a row, and each of the punch elements includes the die in the punch element.
  • a position adjusting mechanism for adjusting the advance position on the side is provided, and when the work is bent, the advance of each of the punch elements from one end of the plurality of punch elements arranged in a row toward the other. The position is gradually changed to form a parabolic shape formed by the tips of the plurality of punch elements.
  • the shape of the tips of a plurality of punch elements in a row provided by the punch is formed into a parabolic shape, and the work is bent to give a curve, so that the punch elements are bent together with the direction of the bending. Curves can also be added in the row direction. This makes it possible to easily manufacture a product that has been two-dimensionally curved using a press brake.
  • the shape formed by the tips of the plurality of punch elements is formed by gradually reducing the amount of advance movement of each of the punch elements from both ends of the row of the punch elements toward the center. Is formed into a concave parabolic shape, or is formed by the tips of the plurality of punch elements by gradually increasing the amount of advance movement of each of the punch elements from both ends of the row of the punch elements toward the center.
  • the shape to be formed may be a convex parabolic shape.
  • the press brake having the above configuration has a contact member that can be opened and closed in contact with the surface of the work, and the surface of the work is stretched by opening or closing the contact member.
  • An opening / closing mechanism for stretching) or shrinking (compressing) may be provided, and the opening / closing mechanism may be provided on at least one of the punch element and the die.
  • the press brake having the above configuration further includes a control unit, and the control unit advances and retreats a plurality of the punch elements based on at least curvature data preset as the curvature of the bending shape given to the work.
  • the position adjustment mechanism may be controlled so as to adjust the position.
  • the method for manufacturing a two-dimensional curved product is a method for manufacturing a two-dimensional curved product using a press brake, wherein the press brake includes dies and punches facing each other and the punch.
  • the press brake includes dies and punches facing each other and the punch.
  • Has a plurality of punch elements arranged in a row each of the punch elements can independently adjust the advancing / retreating position with respect to the work, and one end of the plurality of punch elements arranged in a row.
  • the groove 11a has a V-shaped cross section (V-groove), and the punch element 20 has a U-shape or a convex shape having a curvature, but the shapes of the groove 11a and the punch element 20 are particularly limited. However, various known shapes can be applied depending on the curved shape given to the work 40.
  • the specific configurations of the die 11, the punch 12, the table 13, the slide 14, the punch drive mechanism 15, the work transfer mechanism 16, the control unit 30, the operation panel 31, the storage unit 32, and the like are not particularly limited.
  • the die 11 and the punch element 20 can be changed according to the shape of the two-dimensional curved product manufactured by bending the work 40.
  • the configuration of the position adjusting mechanism 21 of the punch element 20 is not particularly limited, but as an example, a configuration including a screw member, a drive unit 22, and the like can be mentioned.
  • the screw member is arranged so as to extend in the vertical direction, and the drive unit 22 rotationally drives the screw member.
  • the drive unit 22 is composed of an electric motor and a transmission mechanism that transmits the rotational output of the electric motor to the screw member.
  • the drive unit 22 may form a part of the position adjustment mechanism 21, and the present invention is not limited to this, and the position adjustment mechanism 21 and the drive unit 22 may be separate components independently of each other.
  • the configurations of the table 13 and the slide 14 are not particularly limited.
  • an "upper table” may be provided separately from the slide 14.
  • the "upper table” functions as, for example, a punch support portion, and the punch 12 also moves relative to each other by relatively moving the "upper table” by the punch drive mechanism 15. Since the die 11 and the punch 12 face each other, if an "upper table” as a punch support portion is separately provided, this "upper table” supports the punch 12 so as to face the die 11. Will be done. Further, the punch drive mechanism 15 moves the "upper table” relative to the die 11.
  • the upper surface of the table 13 may function as a bed plate, or a bed plate may be separately provided on the upper surface of the table 13.
  • the support configuration of the punch 12 by the slide 14 is not particularly limited, and as described above, the position adjusting mechanism 21 and the driving unit 22 are housed inside the slide 14, and the punch holder 23 and the punch element 20 are placed on the lower surface of the slide 14. It may be a supported configuration or a variety of other known configurations. Further, the slide 14 is not always necessary, and even if the punch 12 (punch element 20, position adjusting mechanism 21, drive unit 22, punch holder 23, etc.) is directly supported on the "upper table" (punch support portion), for example. Good. Further, the number of the plurality of punch elements 20 constituting the punch 12 (the number of the position adjusting mechanisms 21 provided on the punch elements 20) is not particularly limited.
  • the configurations of the punch drive mechanism 15 and the work transfer mechanism 16 are not particularly limited.
  • the punch drive mechanism 15 has a configuration in which a hydraulic cylinder whose rod is fixedly installed with respect to the floor surface and whose rod is directed in the vertical direction and an electromagnetic valve for controlling pressure oil supply / discharge to the hydraulic cylinder are provided.
  • a hydraulic cylinder whose rod is fixedly installed with respect to the floor surface and whose rod is directed in the vertical direction and an electromagnetic valve for controlling pressure oil supply / discharge to the hydraulic cylinder are provided.
  • an electromagnetic valve for controlling pressure oil supply / discharge to the hydraulic cylinder are provided.
  • other known configurations may be used.
  • an automatic transfer machine known in the press brake field can be mentioned.
  • the configurations of the control unit 30 and the storage unit 32 are also not particularly limited, and examples thereof include a CPU and an internal memory of a microcomputer / microcontroller, respectively. Further, the storage unit 32 may be configured as an independent memory. Further, the storage unit 32 does not have to be a single unit, and may be configured as a plurality of storage devices.
  • the configuration of the operation panel 31 is not particularly limited, and may be a known configuration including a display, an operation button, or the like, or a configuration including a touch panel type display.
  • the die 11 is fixedly installed on the floor surface and the punch 12 is movable, but the present invention is not limited to this, and the die 11 may be movable instead of the punch 12. Both the punch 12 and the die 11 may be movable.
  • the positional relationship between the punch 12 and the punch support portion and the die 11 is not limited to the configuration in which the punch 12 and the punch support portion are arranged above and the die 11 is arranged below. For example, a configuration may be adopted in which the punch 12 and the punch support portion are arranged below and the die 11 is arranged above.
  • the punch drive mechanism 15 brings the die 11 and the punch 12 closer to each other with the work 40 arranged between the die 11 and the punch 12. It suffices that at least one of the punches 12 is relatively moved.
  • the position adjusting mechanism 21 provided in each punch element 20 is configured to adjust the advance position along the relative movement direction. It is not limited, and it may be configured to adjust the advance position of the punch element 20 on the die 11 side.
  • the punch element 20 is configured to advance and move from the steady position to the die 11 side, but the present disclosure is not limited to this.
  • the punch element 20 may be configured so that it can move forward and backward (movable forward and backward) from a steady position.
  • the forward / backward movement referred to here is a relative movement based on a reference steady position.
  • the advanced punch element 20 can move backward, but the backward movement when the punch element 20 can move forward and backward does not only mean that the advanced punch element 20 is retracted, but also is steady. It includes the meaning of moving backward from the position.
  • the relative movement amount of each punch element 20 is gradually reduced from both ends of the row toward the center, and the tip shape of the entire punch 12 is changed to a concave (upwardly convex) parabolic shape. (See FIG. 3), or the relative movement amount of each punch element 20 is gradually increased from both ends of the row toward the center to make the tip shape of the entire punch 12 convex (convex downward). It has a parabolic property (see FIG. 4).
  • the tip shape of the entire punch 12 when bending the work 40 is not limited to these. For example, it may include a curved shape even if it is not parabolic.
  • the minimum or maximum value of the tip shape does not have to be located in the center of the row (based on the amount of movement of the punch element 20, the center of the row is in the concave tip shape as shown in FIG. It is a minimum value, and in the convex tip shape as shown in FIG. 4, the center of the row is the maximum value).
  • the minimum value or the maximum value of the tip shape may be located at a position unevenly distributed from the center to one end.
  • the functions of the elements disclosed herein include general purpose processors, dedicated processors, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), conventional circuits, and / or them, configured or programmed to perform the disclosed functions. It can be performed using a circuit or processing circuit that includes a combination of.
  • a processor is considered a processing circuit or circuit because it contains transistors and other circuits.
  • a circuit, unit, or means is hardware that performs the listed functions or is programmed to perform the listed functions.
  • the hardware may be the hardware disclosed herein, or it may be other known hardware that is programmed or configured to perform the listed functions.
  • the circuit, means, or unit is a combination of hardware and software, and the software is used to configure the hardware and / or processor.
  • the present invention can be widely and suitably used in the field of manufacturing a two-dimensional curved product using a press brake, particularly in the field of manufacturing a two-dimensional curved product in an aircraft part.

Abstract

プレスブレーキは、互いに対向するダイ（１１）およびパンチ（１２）と、ダイ（１１）およびパンチ（１２）の間にワーク（４０）を配置した状態で、これらを接近させるように、ダイ（１１）およびパンチ（１２）の少なくとも一方を相対的に移動させるパンチ駆動機構（１５）と、を備える。パンチ（１２）は、ダイ（１１）に対向する複数のパンチ要素（２０）を一列に配列して成る。それぞれのパンチ要素（２０）には、当該パンチ要素（２０）におけるダイ（１１）側の進出位置を調整する位置調整機構（２１）が設けられる。ワーク（４０）を曲げ加工する際に、一列に配列する複数のパンチ要素（２０）の一方の端部から他方に向かって、それぞれのパンチ要素（２０）の進出位置を徐々に変化させて、当該複数のパンチ要素（２０）の先端により形成される形状を放物線状とする。

Description

プレスブレーキおよび二次元湾曲加工品の製造方法
　本発明は、二次元湾曲加工が可能なプレスブレーキと、当該プレスブレーキを用いた二次元湾曲加工品の製造方法とに関する。
　プレスブレーキで曲げ加工を行う場合、ワークはプレスブレーキの上下金型間に置かれる。一般に、下側の金型あるいは動作しない側の金型は、「ダイ」と呼ばれ、ワークに接する側に開放された溝を有する。一方、上側の金型あるいは動作する側の金型は、「パンチ」と呼ばれ、ワークに接する側に凸な形状を有している。このパンチをワークに接触させ、更に押圧することで、ダイの溝形状またはパンチのストローク量に応じた曲げ形状をワークに付与できる。
　プレスブレーキの分野では、ワークの一方向に湾曲形状を付与する（シングルコンターを付与する）手法として、従来から、シングルコンターに近似させるように直線状の曲げを複数付与する多段曲げ加工が知られている。ただし、この多段曲げ加工では、平板状のワークを精度よくシングルコンターに加工することが難しい。例えば、ワークの複数箇所に鈍角の曲げを順次付与すると、それぞれの箇所で生じた角度の誤差が蓄積する。これにより加工後の製品全体として見れば、かなり大きな角度誤差が生じるので、製品の実際の形状は所望のシングルコンターとは異なるものとなる。
　そこで、多段曲げ加工の精度を向上するために、例えば、特許文献１または２に開示されるプレスブレーキが提案されている。特許文献１では、所定の曲げ角度に必要な目標角度とこの目標角度に必要な目標ストロークとを計算するとともに、ワークの実際の曲げ角度を測定して、目標角度を達成するように目標ストロークに基づいてパンチを移動させるよう制御している。また、特許文献２では、所定の目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差を解消するように、目標曲げ角度を補正している。
特開２０１６－０５９９３４号公報 特開２０１６－０５９９３５号公報
　ここで航空機分野では、前述したシングルコンターを有する部品、すなわち、ワークの一方向のみに湾曲形状が付与された部品（一次元湾曲加工品）だけでなく、ダブルコンター、すなわち、二方向に湾曲形状が付与された部品（二次元湾曲加工品）も求められている。
　しかしながら、プレスブレーキを用いた場合、特許文献１または２のように、多段曲げ加工により一次元湾曲加工品を製造する（シングルコンターを成形する）ことは可能であるが、二次元湾曲加工品を製造する（ダブルコンターを成形する）ことは困難である。前述した特許文献１または２でも、多段曲げ加工の精度を向上させて一次元湾曲加工品を製造することは開示しているものの、二次元湾曲加工品を製造することについては何ら開示が無い。
　本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、二次元湾曲加工が可能なプレスブレーキおよびプレスブレーキを用いた二次元湾曲加工品の製造方法を提供することを目的とする。
　本開示に係るプレスブレーキは、前記の課題を解決するために、互いに対向するダイおよびパンチと、前記ダイおよび前記パンチの間にワークを配置した状態で、これらを接近させるように、前記ダイおよび前記パンチの少なくとも一方を相対的に移動させるパンチ駆動機構と、を備え、前記パンチは、前記ダイに対向する複数のパンチ要素を一列に配列して成るとともに、それぞれの前記パンチ要素には、当該パンチ要素における前記ダイ側の進出位置を調整する位置調整機構が設けられ、前記ワークを曲げ加工する際に、一列に配列する前記複数のパンチ要素の一方の端部から他方に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進出位置を徐々に変化させて、当該複数のパンチ要素の先端により形成される形状を放物線状とする構成である。
　前記構成によれば、パンチが備える一列の複数のパンチ要素の先端の形状を放物線状にしてワークを曲げ加工して湾曲を付与することにより、ワークに対して、曲げ加工の方向とともにパンチ要素の列方向に対しても湾曲を付与することができる。これにより、プレスブレーキを用いて二次元湾曲加工された製品を容易に製造することができる。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
　本開示では、以上の構成により、二次元湾曲加工が可能なプレスブレーキおよびプレスブレーキを用いた二次元湾曲加工品の製造方法を提供することができる、という効果を奏する。
図１は、本開示の実施の形態に係るプレスブレーキの代表的な構成例を示す、模式的正面図およびパンチの模式的側面図との対比図である。 図２は、図１に示すプレスブレーキの代表的な制御構成の一例を示すブロック図である。 図３は、図１に示すプレスブレーキにおいて、パンチ要素の先端により形成される形状を凹状（上に凸状）の放物線状とした状態およびこれにより製造される二次元湾曲加工品を示す模式図である。 図４は、図１に示すプレスブレーキにおいて、パンチ要素の先端により形成される形状を凸状（下に凸状）の放物線状とした状態およびこれにより製造される二次元湾曲加工品を示す模式図である。 図５Ａ，図５Ｂは、パンチ要素の先端に開閉機構を設けた構成の一例を示す模式的側面図である。
　以下、本開示の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
　［プレスブレーキの構成例］
　本開示に係るプレスブレーキの代表的な構成例について、図１および図２を参照して具体的に説明する。図１に示すように、本実施の形態に係るプレスブレーキ１０は、ダイ１１、パンチ１２、テーブル１３、スライド（ラム）１４、パンチ駆動機構１５、位置調整機構２１（位置コントローラ）等を備えており、図２に示すように、ワーク搬送機構１６、制御部３０、操作盤３１、記憶部３２等をさらに備えている。なお、図１に示す例では、プレスブレーキ１０の模式的正面図の右横に、ダイ１１およびパンチ１２の対向状態を示す部分側面図を点線で対比させており、図２は、プレスブレーキ１０の制御構成の要部をブロック図で図示している。
　図１に示す例では、ダイ１１は、下方に位置して平板状のワーク４０（板材）を支持している。パンチ１２は、下方のダイ１１に対向するように上側に配置される。パンチ１２は、スライド１４により支持されている。スライド１４は、図中双方向矢印Ｍ１に示すように、パンチ駆動機構１５によりダイ１１に対して近接（下方移動）または遠隔（上方移動）するように相対移動する。
　テーブル１３はスライド１４に対向するように配置され、その上面にダイ１１を固定する。したがって、本実施の形態では、テーブル１３の上面がベッドプレートとして機能する。なお、テーブル１３の上面には別途ベッドプレートが設けられてもよい。ダイ１１を基準として見れば、スライド１４は、ダイ１１に対向するように配置される。また、パンチ１２を基準として見れば、ダイ１１を固定するテーブル１３は、パンチ１２に対向するように配置される。
　パンチ１２は、複数のパンチ要素２０を一列に配列して成る。ダイ１１の上面には所定形状の溝１１ａが設けられており、パンチ要素２０はワーク４０に付与する曲げ形状に応じた外形状を有している。したがって、ダイ１１およびパンチ１２をワーク４０加工用の成形型として見た場合には、下方の成形型であるダイ１１が雌型（凹型）となり、上方の成形型であるパンチ要素２０が雄型（凸型）となる。
　本実施の形態においては、パンチ１２は、複数のパンチ要素２０を一列に配列した構成であり、それぞれのパンチ要素２０が独立して進出移動可能に構成される。一方、ダイ１１は、パンチ要素２０の配列方向に沿った単一の長尺状に構成される。したがって、ダイ１１の上面に構成される溝１１ａは、当該ダイ１１の長手方向に沿って延伸する凹部となっている。
　パンチ１２を構成するそれぞれのパンチ要素２０は、パンチホルダ２３に固定されており、位置調整機構２１により図１中ブロック矢印Ｍ２に示すように下方のダイ１１に向かって進出移動する。なお、進出したパンチ要素２０は上方に向かって（ブロック矢印Ｍ２の反対方向に）後退移動することが可能である。位置調整機構２１は、図１または図２に示すように駆動部２２を備えており、駆動部２２によりパンチ要素２０を進出移動させることができる。
　また、パンチ要素２０の進出移動方向（ブロック矢印Ｍ２）は、パンチ駆動機構１５によるスライド１４の相対移動方向（双方向矢印Ｍ１）と同一の方向である。したがって、パンチ要素２０は、スライド１４の相対移動方向において、その進出位置を位置調整機構２１により調整可能となっている。本実施の形態では、スライド１４の相対移動方向およびパンチ要素２０の進出移動方向は上下方向（鉛直方向）である。また、ダイ１１の長手方向およびパンチ要素２０の配列方向は左右方向（横水平方向）である。
　スライド１４は、前記の通りパンチ１２を支持してパンチ駆動機構１５により相対移動するものである。本実施の形態では、パンチ１２を構成するパンチ要素２０、位置調整機構２１、駆動部２２、パンチホルダ２３がスライド１４に支持されている。位置調整機構２１および駆動部２２は、例えばスライド１４の内部に収容されており、パンチホルダ２３およびパンチ要素２０は、スライド１４の下面に支持されている。位置調整機構２１によりパンチ要素２０が下方（ダイ１１側）に進出移動する際には、パンチ要素２０はパンチホルダ２３とともに移動する。
　図２に示すように、プレスブレーキ１０はワーク搬送機構１６を備えている。ワーク搬送機構１６は、プレスブレーキ１０における前側または後側に設けられるので、ワーク４０は、プレスブレーキ１０の前から後に向かって、または、後から前に向かってワーク搬送機構１６によりダイ１１およびパンチ１２の間に搬送される。図１における正面図はプレスブレーキ１０の前側であるので、当該正面図において紙面手前から奥側、または、奥側から紙面手前にワーク４０が搬送される。それゆえ、ワーク４０の搬送方向（送り出し方向）は前後方向（縦水平方向）である。
　前述したように、ダイ１１の長手方向およびパンチ要素２０の配列方向は左右方向であり、搬送方向である前後方向に直交する。ワーク搬送機構１６によるワーク４０の搬送方向を「縦方向」（またはワーク４０の長さ方向）とすると、ダイ１１の長手方向およびパンチ要素２０の配列方向は「横方向」（またはワーク４０の幅方向）となる。それゆえ、ワーク搬送機構１６により「縦方向」に搬送されたワーク４０に対しては、「横方向」に配置されるダイ１１およびパンチ１２により曲げが付与される。
　このとき、それぞれのパンチ要素２０の進出位置は位置調整機構２１により調整され、後述するように、パンチ１２全体として見たときに、「横方向」に配列するパンチ要素２０の先端により形成される形状（先端形状）は放物線状となる。パンチ駆動機構１５は、この状態でパンチ１２を支持するスライド１４をダイ１１側（下方）に相対移動させ、ワーク４０に当接させた後に、さらに所定の位置まで押し込む。これにより、ワーク４０の「縦方向」（搬送方向）に曲げが付与される。このような曲げの付与を連続的に行うことで、ワーク４０の「縦方向」に多段曲げ加工を施すことができる。
　ここで、ワーク４０に曲げを付与する際には、パンチ１２の先端形状は放物線状である。これにより、ワーク４０に対して「縦方向」（搬送方向）に曲げが付与されるとともに、パンチ１２の先端線形状によりワーク４０の「横方向」（直行方向）にも湾曲が付与される。その結果、得られるプレス加工品においては、「縦方向」に多段曲げ加工による湾曲が形成されるとともに、「横方向」には、放物線状のパンチ１２による湾曲が形成される。それゆえ、得られるプレス加工品は、「縦方向」および「横方向」の双方に湾曲する二次元湾曲加工品となる。
　ここで、図２に示すように、パンチ駆動機構１５、ワーク搬送機構１６、位置調整機構２１の駆動部２２は制御部３０により制御される。したがって、パンチ駆動機構１５によるスライド１４の相対移動、ワーク搬送機構１６によるワーク４０の搬送、並びに、位置調整機構２１によるパンチ要素２０の進出移動はいずれも制御部３０により制御される。また、制御部３０には操作盤３１が接続されているので、プレスブレーキ１０のオペレータ（操作者、使用者）は、操作盤３１を操作することにより、プレスブレーキ１０を操作することができる。
　また、制御部３０に対しては記憶部３２が接続されている。記憶部３２は、ワーク４０の加工に関するデータを記憶している。例えば、図２に示す例では、パンチ要素動作プログラム、およびプレスブレーキ動作プログラム等を記憶している。制御部３０は、これらデータを記憶部３２から読み出して、パンチ駆動機構１５、ワーク搬送機構１６、位置調整機構２１（駆動部２２）等を制御する。パンチ要素動作プログラムおよびプレスブレーキ動作プログラムは、ワーク形状データに基づいて作成されるものであり、ワーク形状データは、例えば、プレスブレーキ１０に接続される外部装置に記憶されてもよい。
　言い換えれば、制御部３０は、パンチ要素動作プログラムにより複数の位置調整機構２１（駆動部２２）をそれぞれ制御することで、パンチ１２を構成するそれぞれのパンチ要素２０の進出位置を調整するとともに、プレスブレーキ動作プログラムにより、パンチ駆動機構１５およびワーク搬送機構１６を制御することで、ワーク４０の搬送量およびワーク４０に対する曲げの付与を調整する。
　［パンチの先端形状］
　次に、複数のパンチ要素２０の進出位置を調整して、パンチ要素２０の先端により形成されるパンチ１２の形状を放物線形状とする点について、図３および図４に基づいて説明する。
　ワーク４０を曲げ加工する際には、図３または図４に示すように、一列に配列する複数のパンチ要素２０の一方の端部から他方に向かって、図３または図４に示す例では列の両端から中央に向かって、それぞれのパンチ要素２０の相対移動量を徐々に減少または増加させる。これにより当該複数のパンチ要素２０の先端により構成される形状が放物線状となる。なお、図３および図４では、図１と同様に、パンチ要素２０の相対移動方向（進出方向）をブロック矢印Ｍ２で示している。また、図３および図４では、加工前の平板状のワーク４０を点線で図示している。
　例えば、図３では、パンチ要素２０の列の両端が最も進出した位置になるように相対移動しており、両端から中央に向かって徐々に進出位置が小さくなる（相対移動方向が減少する）ようにパンチ要素２０が相対移動しており、列の中央では最も進出位置が小さくなっている。列の中央のパンチ要素２０は、全く進出していない状態、すなわち、相対移動していない定位置にあってもよい。このような状態では、パンチ１２全体として見れば、一列のパンチ要素２０（パンチ１２全体）の先端形状は凹状（または上に凸状）の放物線状となっている。
　このように、パンチ１２全体の先端形状が凹状の放物線状であれば、製造される二次元湾曲加工品４１では、加工前のワーク４０における「横方向」（左右方向）の両端縁は、加工前のワーク４０における「横方向」（左右方向）の中央部と比較して、成形量が大きくなるため、中央部より長端縁が上側に反りあがる。この二次元湾曲加工品４１においては、紙面方向に沿って多段曲げ加工が施されているので、「縦方向」（搬送方向、前後方向）全体に湾曲している。この状態を便宜上「山型」の二次元湾曲（ダブルコンター）と称する。
　図３に示す例では、列の中央部のパンチ要素２０における相対移動位置が最小であり、列の両端のパンチ要素２０における相対移動位置が最大になり、これらの間に位置するパンチ要素２０の相対移動位置は、中央部から見て徐々に大きくなる。ここで、パンチ要素２０の相対移動位置が大きいほどワーク４０における中央部と両端部との折曲角度の差を大きくすることができ、相対移動位置が小さいほど折曲角度の差が小さくなる。そのため、先端形状が凹状の放物線状になったパンチ１２によりワーク４０を折曲加工することにより、「横方向」の両端縁に大きく曲げを付与した「山型」の二次元湾曲加工品４１を製造することができる。
　これに対して、図４では、パンチ要素２０の列の中央が最も進出した位置になるように相対移動しており、中央から両端に向かって徐々に進出位置が小さくなる（相対移動方向が減少する）ようにパンチ要素２０が相対移動しており、列の両端では最も進出位置が小さくなっている。なお、列の両端では、パンチ要素２０が全く進出していない定位置であってもよい。
　言い換えれば、図４では、パンチ要素２０の列の両端では最も進出位置が小さく、両端から中央に向かって徐々に進出位置が大きくなる（相対移動が増加する）ようにパンチ要素２０が相対移動しており、列の中央でパンチ要素２０の進出位置が最も大きくなる。このような状態では、パンチ１２全体として見れば、一列のパンチ要素２０（パンチ１２全体）の先端形状は凸状（または下に凸状）の放物線状となっている。
　このように、パンチ１２全体の先端形状が凸状の放物線状であれば、製造される二次元湾曲加工品４２では、加工前のワーク４０における「横方向」（左右方向）の中央部が、両端縁と比較して成形量が大きくなり、上側に起き上がる。この二次元湾曲加工品４２においても、図３に示す二次元湾曲加工品４１と同様に、紙面方向に沿って多段曲げ加工が施されているので、「縦方向」（搬送方向、前後方向）全体に湾曲している。この状態を便宜上「鞍型」の二次元湾曲（ダブルコンター）と称する。
　図４に示す例では、列の中央部のパンチ要素２０における相対移動位置が最大になり、列の両端のパンチ要素２０における相対移動位置が最少になり、これらの間に位置するパンチ要素２０の相対移動位置は、中央部から見て徐々に小さくなる。前記の通り、パンチ要素２０の相対移動位置が大きいほどワーク４０における中央部と両端部との折曲角度の差を大きくすることができ、相対移動位置が小さいほど折曲角度の差が小さくなる。そのため、先端形状が凸状の放物線状になったパンチ１２によりワーク４０を折曲加工することにより、「横方向」の中央部に大きく曲げを付与した「鞍型」の二次元湾曲加工品４２を製造することができる。
　このような「山型」の二次元湾曲加工品４１または「鞍型」の二次元湾曲加工品４２の製造方法の一例について説明する。
　例えば、まず、オペレータがプレスブレーキ１０の操作盤３１において加工開始の指令を入力する。制御部３０は、操作盤３１からの入力指令に基づいて、ワーク搬送機構１６を間欠的に駆動してワーク４０を搬送させる。ワーク４０を所定量搬送すればワーク搬送機構１６はワーク４０の搬送を一時停止する。次に制御部３０は、パンチ駆動機構１５を駆動してパンチ１２を下方に相対移動させる。このとき、制御部３０は、位置調整機構２１の駆動部２２を駆動してパンチ１２を構成する各パンチ要素２０の進出位置を調整する。
　プレスブレーキ１０が備えるパンチ１２は、前記の通り、一列に配列される複数のパンチ要素２０を有し、それぞれのパンチ要素２０は独立して、ワーク４０に対する進出位置を調整可能である。そこで制御部３０は、各パンチ要素２０に設けられる位置調整機構２１（駆動部２２）を制御し、例えば、図３に示すように、一列のパンチ要素２０の両端から中央に向かって、それぞれのパンチ要素２０の進出位置を徐々に減少させて、当該複数のパンチ要素２０の先端により形成される形状（先端形状）を凹状の放物線状する。あるいは制御部３０は、図４に示すように、一列のパンチ要素２０の両端から中央に向かって、それぞれのパンチ要素２０の進出位置を徐々に増加させて、当該複数のパンチ要素２０の先端により形成される形状（先端形状）を凸条の放物線状とする。
　このとき、制御部３０は、前述したように、記憶部３２に記憶されるパンチ要素動作プログラム（並びにプレスブレーキ動作プログラム）等に基づいて、位置調整機構２１（駆動部２２）を制御する。特に、ワーク４０に付与される二次元湾曲を調整する観点では、制御部３０は、少なくとも、ワーク４０に付与する曲げ形状の曲率として予め設定される曲率データに基づいて、複数のパンチ要素２０の進出位置を調整するように、位置調整機構２１（駆動部２２）を制御すればよい。
　また、制御部３０による各パンチ要素２０の進出位置を調整するタイミングは特に限定されない。ワーク４０の搬送方向（縦方向）全体に対して同様の先端形状で曲げを付与する場合には、加工開始前に予めパンチ要素２０の進出位置を調整して放物線状を形成してもよいし、加工開始時にパンチ１２が最初にワーク４０を押圧するまでに進出位置を調整してもよい。また、ワーク４０の搬送位置（縦方向の位置）によって先端形状を異なるように調整する場合には、最初の押圧の後には、パンチ１２が上側に移動（ダイ１１から離れるように移動）してからパンチ１２が再度押圧する（パンチ１２が下方に移動する、あるいは、ダイ１１に近接する）までの間に、パンチ要素２０の進出位置を調整すればよい。
　このように、先端形状が凹状または凸状の放物線状に調整されたパンチ１２により、ワーク４０が押圧されればワーク４０に曲げ形状が付与される。そして、パンチ駆動機構１５を駆動してパンチ１２を上動してパンチ１２をワーク４０から離隔させる。この一連の動作を繰り返すことで、ワーク４０に多段曲げ加工が施される。その結果、当該ワーク４０に対して二次元方向の曲率を付与することができ、「山型」の二次元湾曲加工品４１または「鞍型」の二次元湾曲加工品４２を製造することができる。
　ここで、ワーク４０の材質、ワーク４０の表面状態、ワーク４０に付与しようとする曲げの曲率等の諸条件によっては、放物線状のパンチ１２によりワーク４０に曲げを付与した場合に、当該ワーク４０の広がり方向に「たるみ」（伸びすぎた部分）あるいは「つっぱり」（伸びていない部分）が生じるおそれがある。この場合、良好な二次元湾曲加工をワーク４０に付与できない可能性がある。
　そこで、図５Ａ、図５Ｂに示すように、ワーク４０の表面に対して開閉可能に当接する開閉機構２４Ａ，２４Ｂをパンチ要素２０およびダイ１１の少なくとも一方に設けてもよい。図５Ａ、図５Ｂでは、開閉機構２４Ａ，２４Ｂをパンチ要素２０の先端に設けた例を模式的に図示している。
　例えば、図５Ａに示す開閉機構２４Ａは、基本状態では開いており、ワーク４０の表面に対して当接した状態で閉じることが可能な一対の当接部材２５ａを有している。図中ブロック矢印Ｍ２で示す進出方向にパンチ要素２０が移動したときには、開いた状態の当接部材２５ａがパンチ要素２０の進出に伴ってワーク４０の表面に当接し、この当接状態を維持しつつ、互いにブロック矢印Ｎ１の方向に向かって閉じるように動作（閉止動作）する。これにより、ワーク４０に「つっぱり」が生じても、当接部材２５ａ同士の閉止動作によって「つっぱり」をシュリンク（圧縮）することができる。
　あるいは、図５Ｂに示す開閉機構２４Ｂは、基本状態では閉じており、ワーク４０の表面に対して当接した状態で開くことが可能な一対の当接部材２５ｂを有している。図中ブロック矢印Ｍ２で示す進出方向にパンチ要素２０が移動したときには、閉じた状態の当接部材２５ｂがパンチ要素２０の進出に伴ってワーク４０の表面に当接し、この当接状態を維持しつつ、互いにブロック矢印Ｎ２の方向に向かって開くように動作（開放動作）する。これにより、ワーク４０に「余り」が生じても、当接部材２５ｂ同士の開放動作によって「余り」をストレッチ（伸長）することができる。
　なお、図５Ａでは、開いた状態から閉じた状態となる閉止動作のみを行う開閉機構２４Ａを模式的に図示し、図５Ｂでは、閉じた状態から開いた状態となる開放動作のみを行う開閉機構２４Ｂを模式的に図示しているが、開閉機構２４Ａ，２４Ｂの構成は、これらに限定されない。開閉機構２４Ａ，２４Ｂは、開放動作および閉止動作の双方を行うことができるように構成されてもよいし、開閉の程度を調整する開閉調整機構を別途備えてもよいし、開閉調整機構は制御部３０により制御されてもよい。
　このように、本開示に係るプレスブレーキ１０は、互いに対向するダイ１１およびパンチ１２と、ダイ１１およびパンチ１２の間にワーク４０を配置した状態で、これらを接近させるように、ダイ１１およびパンチ１２の少なくとも一方を相対的に移動させるパンチ駆動機構１５と、を備え、パンチ１２は、ダイ１１に対向する複数のパンチ要素２０を一列に配列して成るとともに、それぞれのパンチ要素２０には、当該パンチ要素２０におけるダイ１１側の進出位置を調整する位置調整機構２１が設けられ、ワーク４０を曲げ加工する際に、一列に配列する複数のパンチ要素２０の一方の端部から他方に向かって、それぞれのパンチ要素２０の進出位置を徐々に変化させて、当該複数のパンチ要素２０の先端により形成される形状を放物線状とする構成である。
　また、本開示に係る二次元湾曲加工品の製造方法は、プレスブレーキ１０を用いて当該二次元湾曲加工品を製造する方法であって、プレスブレーキ１０は、互いに対向するダイ１１およびパンチ１２を備え、パンチ１２は、一列に配列される複数のパンチ要素２０を有し、それぞれのパンチ要素２０は独立して、ワーク４０に対する進出位置を調整可能であり、一列に配列される複数のパンチ要素２０の一方の端部から他方に向かって、それぞれのパンチ要素２０の進出位置を徐々に変化させて、当該複数のパンチ要素２０の先端により形成される形状を放物線状とした状態で、ワーク４０を曲げ加工することにより、当該ワーク４０に対して二次元方向の曲率を付与する製造方法である。
　パンチ１２が備える一列の複数のパンチ要素２０の先端の形状を放物線状にしてワーク４０を曲げ加工して湾曲を付与することにより、ワーク４０に対して、曲げ加工の方向とともにパンチ要素２０の列方向に対しても湾曲を付与することができる。これにより、プレスブレーキ１０を用いて二次元湾曲加工された製品を容易に製造することができる。
　また、通常、航空機分野では、二次元湾曲加工品はストレッチ成形により製造されるが、ストレッチ成形ではワーク４０の掴み代が必要になるため歩留りが低下する。これに対して、本開示によれば、ストレッチ成形によらずプレスブレーキ１０により二次元湾曲加工品を製造することができるため、製造効率を向上することができる。
　［本開示に係るプレスブレーキおよび二次元湾曲加工品の製造方法］
　このように、本開示に係るプレスブレーキは、互いに対向するダイおよびパンチと、前記ダイおよび前記パンチの間にワークを配置した状態で、これらを接近させるように、前記ダイおよび前記パンチの少なくとも一方を相対的に移動させるパンチ駆動機構と、を備え、前記パンチは、前記ダイに対向する複数のパンチ要素を一列に配列して成るとともに、それぞれの前記パンチ要素には、当該パンチ要素における前記ダイ側の進出位置を調整する位置調整機構が設けられ、前記ワークを曲げ加工する際に、一列に配列する前記複数のパンチ要素の一方の端部から他方に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進出位置を徐々に変化させて、当該複数のパンチ要素の先端により形成される形状を放物線状とする構成である。
　前記構成によれば、パンチが備える一列の複数のパンチ要素の先端の形状を放物線状にしてワークを曲げ加工して湾曲を付与することにより、ワークに対して、曲げ加工の方向とともにパンチ要素の列方向に対しても湾曲を付与することができる。これにより、プレスブレーキを用いて二次元湾曲加工された製品を容易に製造することができる。
　前記構成のプレスブレーキにおいては、前記パンチ要素の列の両端から中央に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進出移動量を徐々に減少させることにより、当該複数のパンチ要素の先端により形成される形状を凹状の放物線状とするか、または、前記パンチ要素の列の両端から中央に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進出移動量を徐々に増加させることにより、当該複数のパンチ要素の先端により形成される形状を凸状の放物線状とする構成であってもよい。
　また、前記構成のプレスブレーキにおいては、前記ワークの表面に対して開閉可能に当接する当接部材を有し、当該当接部材を開放動作または閉止動作させることにより、前記ワークの表面をストレッチ（伸長）またはシュリンク（圧縮）する開閉機構を備え、当該開閉機構は、前記パンチ要素および前記ダイの少なくとも一方に設けられている構成であってもよい。
　また、前記構成のプレスブレーキにおいては、さらに制御部を備え、当該制御部は、少なくとも、前記ワークに付与する曲げ形状の曲率として予め設定される曲率データに基づいて、複数の前記パンチ要素の進退位置を調整するように、前記位置調整機構を制御する構成であってもよい。
　また、本開示に係る二次元湾曲加工品の製造方法は、プレスブレーキを用いて二次元湾曲加工品を製造する方法であって、前記プレスブレーキは、互いに対向するダイおよびパンチを備え、前記パンチは、一列に配列される複数のパンチ要素を有し、それぞれの前記パンチ要素は独立して、ワークに対する進退位置を調整可能であり、一列に配列される前記複数のパンチ要素の一方の端部から他方に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進退位置を徐々に変化させて、当該複数のパンチ要素の先端により形成される形状を放物線状とした状態で、前記ワークを曲げ加工することにより、当該ワークに対して二次元方向の曲率を付与する構成であればよい。
　本実施の形態では、溝１１ａはその断面がＶ字形状（Ｖ溝）であり、パンチ要素２０はＵ字状または曲率を有する凸状であるが、溝１１ａおよびパンチ要素２０の形状は特に限定されず、ワーク４０に付与する湾曲形状に応じて公知のさまざまな形状を適用することができる。
　本実施の形態において、ダイ１１、パンチ１２、テーブル１３、スライド１４、パンチ駆動機構１５、ワーク搬送機構１６、制御部３０、操作盤３１、記憶部３２等の具体的な構成は特に限定されない。例えば、ダイ１１およびパンチ要素２０は、ワーク４０を曲げ加工して製造される二次元湾曲加工品の形状に合わせて変更できる。
　また、パンチ要素２０の位置調整機構２１の構成も特に限定されないが、一例として、ネジ部材、駆動部２２等を備える構成を挙げることができる。ネジ部材は、上下方向に延びるように配置されており、駆動部２２は、ネジ部材を回転駆動する。一例として、駆動部２２は、電気モータ、電気モータの回転出力をネジ部材に伝達する伝動機構によって構成される。このように駆動部２２は位置調整機構２１の一部を構成してもよいし、これに限定されず、位置調整機構２１および駆動部２２がそれぞれ独立した別の構成要素であってもよい。
　また、テーブル１３およびスライド１４の構成も特に限定されない。例えば、テーブル１３を「下部テーブル」としたときに、スライド１４とは別に「上部テーブル」が設けられてもよい。この場合、「上部テーブル」は例えばパンチ支持部として機能し、「上部テーブル」をパンチ駆動機構１５により相対移動させることでパンチ１２も相対移動する。ダイ１１およびパンチ１２は互いに対向しているので、パンチ支持部としての「上部テーブル」が別途設けられている場合には、この「上部テーブル」は、パンチ１２をダイ１１に対向するように支持することになる。また、パンチ駆動機構１５は、「上部テーブル」をダイ１１に対して相対的に移動させることになる。また、前記の通り、テーブル１３の上面がベッドプレートとして機能してもよいし、テーブル１３の上面には別途ベッドプレートが設けられてもよい。
　あるいは、スライド１４によるパンチ１２の支持構成も特に限定されず、前記の通り、位置調整機構２１および駆動部２２がスライド１４の内部に収容され、パンチホルダ２３およびパンチ要素２０がスライド１４の下面に支持される構成であってもよいし、他の公知のさまざまな構成であってもよい。また、スライド１４は必ずしも必要ではなく、例えば「上部テーブル」（パンチ支持部）に対してパンチ１２（パンチ要素２０、位置調整機構２１、駆動部２２、パンチホルダ２３等）が直接支持されてもよい。また、パンチ１２を構成する複数のパンチ要素２０の数（パンチ要素２０にそれぞれ設けられる位置調整機構２１の数）も特に限定されない。
　パンチ駆動機構１５およびワーク搬送機構１６の構成も特に限定されない。パンチ駆動機構１５は、一例として、床面に対して固定的に設置され、そのロッドを上下方向に向けた油圧シリンダ、および当該油圧シリンダへの圧油給排を制御する電磁弁を備える構成を挙げることができるが、公知の他の構成であってもよい。また、ワーク搬送機構１６は、一例として、プレスブレーキ分野で公知の自動搬送機を挙げることができる。
　制御部３０および記憶部３２の構成も特に限定されず、一例としては、それぞれ、マイクロコンピュータ／マイクロコントローラのＣＰＵおよび内部メモリを挙げることができる。また、記憶部３２は独立したメモリとして構成されてもよい。また、記憶部３２は、単一である必要はなく、複数の記憶装置として構成されてもよい。操作盤３１の構成も特に限定されず、表示器（ディスプレイ）および操作ボタン等を備える公知の構成であってもよいし、タッチパネル方式の表示器を備える構成であってもよい。
　また、本実施の形態では、ダイ１１が床面に固定的に設置されてパンチ１２が可動であるが、これに限定されず、パンチ１２に代えてダイ１１が可動であってもよいし、パンチ１２およびダイ１１のいずれも可動でもよい。また、パンチ１２およびパンチ支持部とダイ１１との位置関係は、前記の通り、パンチ１２およびパンチ支持部が上方でダイ１１が下方に配置される構成に限定されない。例えば、パンチ１２およびパンチ支持部が下方でダイ１１が上方に配置される構成を採用してもよい。
　したがって、本開示に係るプレスブレーキ１０においては、パンチ駆動機構１５は、ダイ１１およびパンチ１２の間にワーク４０を配置させた状態で、ダイ１１およびパンチ１２を接近させるように、当該ダイ１１および当該パンチ１２の少なくとも一方を相対的に移動させるように構成されていればよい。この場合、相対移動方向は、本実施の形態で説明したように下側に限定されないので、各パンチ要素２０に設けられる位置調整機構２１は、相対移動方向に沿って進出位置を調整する構成に限定されず、パンチ要素２０のダイ１１側の進出位置を調整するよう構成されていればよい。
　また、本実施の形態では、パンチ要素２０は、定常位置からダイ１１側に進出移動する構成であるが、本開示はこれに限定されない。例えば、パンチ要素２０は、定常位置から進出移動も後退移動も可能（進退移動可能）に構成されてもよい。ここでいう進退移動とは、基準となる定常位置に基づいた相対的な移動である。本実施の形態では、進出したパンチ要素２０は後退移動することができるが、パンチ要素２０が進退可能であるときの後退移動とは、進出したパンチ要素２０を後退させるという意味だけでなく、定常位置から後退移動させるという意味を含む。
　なお、本実施の形態では、列の両端から中央に向かってそれぞれのパンチ要素２０の相対移動量を徐々に減少させて、パンチ１２全体の先端形状を凹状（上に凸状）の放物線状とするか（図３参照）、あるいは、列の両端から中央に向かってそれぞれのパンチ要素２０の相対移動量を徐々に増加させて、パンチ１２全体の先端形状を凸状（下に凸状）の放物性状としている（図４参照）。しかしながら、ワーク４０を曲げ加工する際におけるパンチ１２全体の先端形状はこれらに限定されない。例えば、放物線状ではなくても湾曲形状を含んでいれば良い。
　本開示においては、列の一方の端部から他方の端部に向かって、それぞれのパンチ要素２０の進出位置を徐々に変化させることにより、パンチ１２全体の先端形状が放物線状となっていればよく、先端形状の極小値または極大値が列の中央に位置している必要はない（パンチ要素２０の移動量を基準とすれば、図３に示すような凹状の先端形状では列の中央が極小値であり、図４に示すような凸状の先端形状では列の中央が極大値である）。例えば、ワーク４０の形状に応じて、中央から一方の端部に偏在した位置に先端形状の極小値または極大値が位置してもよい。
　本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ASIC（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。
　なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　本発明は、プレスブレーキを用いて二次元湾曲加工品を製造する分野、特に、航空機用部品において二次元湾曲加工品を製造する分野に広く好適に用いることができる。
１０：プレスブレーキ
１１：ダイ
１１ａ：溝
１２：パンチ
１３：テーブル
１４：スライド（ラム）
１５：パンチ駆動機構
１６：ワーク搬送機構
２０：パンチ要素
２１：位置調整機構
２２：駆動部
２３：パンチホルダ
２４Ａ，２４Ｂ：開閉機構
２５ａ，２５ｂ：当接部材
３０：制御部
３１：操作盤
３２：記憶部
４０：ワーク
４１，４２：二次元湾曲加工品
 

Claims (5)

  1. 　ダイ及びパンチによってワークに対して曲げ加工を行うプレスブレーキであって、
    　ダイと、
    　前記ダイに対向して配置され、前記ダイの長手方向に配列された複数のパンチ要素を有するパンチと、
    　前記ダイに対して前記パンチを相対的に上下方向に移動させるパンチ駆動機構と、
    　各前記パンチ要素について、前記ダイ側への進出位置を調整する位置コントローラと、
    　制御部とを、備え、
    　前記制御部は、前記位置コントローラを制御して、一列に配列された各前記パンチ要素の一方の端部から他方に向かって、各前記パンチ要素の進出位置を変化させて各前記パンチ要素の先端により形成されるパンチの形状を湾曲形状とすることを特徴とする、
    プレスブレーキ。
  2. 　前記制御部は、前記位置コントローラを制御して、
    　前記パンチ要素の列の両端から中央に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進出移動量を徐々に減少させて、各前記パンチ要素の先端により形成されるパンチの形状を凹状の放物線状とするか、または、
    　前記パンチ要素の列の両端から中央に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進出移動量を徐々に増加させて、各前記パンチ要素の先端により形成されるパンチの形状を凸状の放物線状とすることを特徴とする、
    請求項１に記載のプレスブレーキ。
  3. 　前記ワークの表面に対して開閉可能に当接する当接部材を有し、当該当接部材を開放動作または閉止動作させることにより、前記ワークの表面をストレッチ（伸長）またはシュリンク（圧縮）する開閉機構を備え、
    　当該開閉機構は、前記パンチ要素および前記ダイの少なくとも一方に設けられていることを特徴とする、
    請求項１または２に記載のプレスブレーキ。
  4. 　前記制御部は、前記位置コントローラを制御して、
    少なくとも、前記ワークに付与する曲げ形状の曲率として予め設定される曲率データに基づいて、複数の前記パンチ要素の進退位置を調整することを特徴とする、
    請求項１から３のいずれか１項に記載のプレスブレーキ。
  5. 　ダイと、ダイ長手方向に沿って配列された複数のパンチ要素を有するパンチと、を備えるプレスブレーキを用いて二次元湾曲加工品を製造する方法であって、
    　前記複数のパンチ要素の一方の端部から他方に向かって、それぞれの前記パンチ要素の進退位置を変化させて、当該複数のパンチ要素の先端により形成されるパンチの形状を湾曲形状とし、
    　前記ダイに対して前記パンチを相対的に上下方向に移動させて、形成された前記パンチの形状により前記ワークを曲げ加工する、二次元湾曲加工品の製造方法。
     
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