WO2020262678A1 - プレスブレーキ - Google Patents

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WO2020262678A1
WO2020262678A1 PCT/JP2020/025396 JP2020025396W WO2020262678A1 WO 2020262678 A1 WO2020262678 A1 WO 2020262678A1 JP 2020025396 W JP2020025396 W JP 2020025396W WO 2020262678 A1 WO2020262678 A1 WO 2020262678A1
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WO
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punch
bending
work
amount
die
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/025396
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English (en)
French (fr)
Inventor
豪生 岡田
卓也 下茂
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.
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/004Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves with program control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/006Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves combined with measuring of bends
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0272Deflection compensating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/24Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Definitions

  • the present invention relates to a press brake that bends a workpiece.
  • This partial bending method is a method in which when the work is pressed by a punch, the work is bent so that the back surface of the work floats in the groove without causing the work to bottom out in the groove of the die. Therefore, an arbitrary curvature can be given to the work by adjusting the pushing amount of the punch.
  • Other methods include a bottoming method and a coining method, but in each case, the work is bottomed out in the groove of the die by pushing with a punch.
  • the conventional press brake causes a problem when it is desired to give a bending shape having a uniform curvature to a workpiece having a non-uniform plate thickness.
  • an object of the present invention is to improve the bending accuracy in multi-step bending of a workpiece whose plate thickness is not uniform in the extending direction of the punch.
  • the press brake according to one embodiment of the present invention is a press brake that bends a work with a die and a punch, and is arranged facing the die and the die and arranged in the longitudinal direction of the die.
  • a punch having a plurality of punch elements, a punch support portion that supports the punch, a punch drive mechanism that moves the punch and the punch support portion in the vertical direction relative to the die, and each of the punch elements.
  • a position controller that adjusts the vertical position with respect to the punch support portion, a bending amount measuring device that measures the bending amount of the work, and a pushing amount of the punch element with respect to the work and the work for each plate thickness of the work.
  • a memory and a control device for storing the correspondence relationship with the bending amount generated in the above are provided, and the control device includes the bending amount of the work that has been bent and the plate thickness at the measurement position of the bending amount.
  • the punch formed by each punch element by referring to the correspondence relationship stored in the memory and controlling the position controller to correct the vertical position of the punch element at the measurement position.
  • the shape of the work is modified, and the punch drive mechanism is controlled to perform additional bending at the location of the work that has been bent.
  • FIG. 1A is a front view of the press brake according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the press brake cut along the IB-IB line of FIG. 1A
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the press brake according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a graph for explaining the contents stored in the database.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the control content executed by the control device.
  • FIG. 5 is a graph for explaining a method of acquiring a correction value of the position of the punch element with respect to the insufficient bending amount.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the control content according to the second embodiment.
  • 7A is a front view of the press brake according to the third embodiment, and FIG.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the press brake cut along the VIIB-VIIB line of FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the press brake according to the third embodiment.
  • 9A and 9B are schematic views showing three aspects of machining a work, FIG. 9A shows a first aspect, FIG. 9B shows a second aspect, and FIG. 9C shows a third aspect.
  • FIG. 1A is a front view of the press brake 1 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line IB-IB of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the press brake 1 according to the first embodiment.
  • the press brake 1 shown in FIGS. 1 and 2 is compatible with multi-step bending of a plate-shaped long and wide work 90, and by combining a plurality of such works 90 with multi-step bending. , A relatively large diameter cylinder can be formed.
  • the press brake 1 includes a transport mechanism (conveyor) 2, a die 3, a punch 4, a punch support 6, a punch drive mechanism (punch drive) 7, a bending amount measuring instrument 8, and a punch element adjusting mechanism (punch element adjusting device,).
  • a position controller) 10 and a control device 9 are provided.
  • the transport direction of the work 90 by the transport mechanism 2 is referred to as the "first direction” or simply the "transport direction”
  • the upstream side of the transport direction is the "upstream side of the first direction”
  • the downstream side of the transport direction Is referred to as "downstream side in the first direction”.
  • the moving direction in which the punch support portion 6 approaches and separates from the die 3 is the "second direction” or the “vertical direction”
  • the direction orthogonal to both the first direction and the second direction is the "third direction” or It is called "die longitudinal direction”.
  • the transport mechanism 2 intermittently transports the work 90 in the transport direction (work longitudinal direction), which is the first direction.
  • the specific configuration of the transport mechanism 2 is not particularly limited, and may be configured by a conveyor, a robot having a hand at the tip of the robot arm, or the like.
  • the die 3 has a long dimension in the third direction (longitudinal direction of the die), and has a groove portion 13 having a U-shaped or V-shaped cross section in a plane orthogonal to the longitudinal direction of the die. If necessary, urethane or the like may be arranged between the work 90 and the work 90, or a plate on which the work 90 bottoms out may be arranged.
  • both the first direction (transportation direction) and the third direction (die longitudinal direction) are in the horizontal plane and are orthogonal to each other.
  • the work 90 is set so that the longitudinal direction of the work 90 coincides with the transport direction and the width direction thereof coincides with the third direction at least in the vicinity of the portion supported by the die 3. It is placed on the press brake 1.
  • the mounting direction of the work 90 on the press brake 1 is not limited to this.
  • the work 90 is mounted so that the longitudinal direction of the work 90 coincides with the third direction and the width direction coincides with the transport direction.
  • the work 90 may be placed in another direction depending on the bending direction applied to the work 90.
  • the punch 4 is positioned so as to face the die 3 in the vertical direction orthogonal to both the transport direction and the third direction.
  • the second direction is the "vertical direction"
  • the punch 4 is arranged above the die 3.
  • the above-mentioned groove portion 13 of the die 3 opens upward as shown in FIG. 1B, and the groove extends in the longitudinal direction of the die at the upper part of the die 3.
  • the cross-sectional shape of the groove portion 13, the transport direction dimension of the opening portion, the depth dimension, and the like are appropriately selected.
  • the punch 4 is supported by the lower part of the punch support portion 6 arranged above the die 3 and faces the die 3 in the second direction (vertical direction).
  • the punch drive mechanism 7 moves the punch support portion 6 and the punch 4 in the vertical direction relative to the die 3.
  • the punch drive mechanism 7 includes a first drive mechanism (first drive device) 7a and a second drive mechanism (second drive device) 7b that are separated from each other in the longitudinal direction of the die.
  • the first drive mechanism 7a and the second drive mechanism 7b can be composed of hydraulic cylinders in which rods are arranged in the vertical direction.
  • the first drive mechanism 7a and the second drive mechanism 7b are composed of separate hydraulic cylinders, and the stroke amount (rod extension amount) can be adjusted independently of each other.
  • the punch 4 includes a plurality of punch elements 4a arranged along the longitudinal direction of the die.
  • the punch 4 is divided into a plurality of punch elements 4a in the longitudinal direction of the die.
  • the plurality of punch elements 4a are arranged in a straight line in the longitudinal direction of the die without any deviation in the conveying direction when viewed along the longitudinal direction of the die.
  • the positions of the plurality of punch elements 4a can be changed in the vertical direction with respect to the punch support portion 6 independently of each other by the action of the plurality of punch element adjusting mechanisms 10.
  • the plurality of punch element adjusting mechanisms 10 are provided corresponding to each of the plurality of punch elements 4a, and the vertical positions of the punch elements 4a can be individually adjusted. By adjusting the vertical position of the punch element 4a in this way, the shape of the punch 4 as a whole is formed.
  • the bending amount measuring instrument 8 has a sensor for measuring the bending amount of the work 90.
  • the bending amount measuring instrument 8 measures, for example, the bending amount of each pressed portion pressed by the punch element 4a in the width direction of the work 90.
  • the bending amount measuring instrument 8 is composed of one sensor and a scanning mechanism (scanning device) that scans the sensor in the longitudinal direction of the die. Then, a single sensor is scanned while being scanned by the scanning mechanism, so that the bending amount is measured for each pressing portion on the work 90.
  • the bending amount measuring instrument may be composed of a plurality of sensors installed so as to correspond to each of the pressing points where the bending amount is measured, instead of the above configuration. Further, it is preferable to measure the bending amount for each pressing point, but the bending amount is not limited to this, and for example, when there is a region in the work 90 in which the plate thickness is wide and uniform in the longitudinal direction of the die, full pressing is performed. The number of measurements of the bending amount may be thinned out for the relevant region among the locations. Alternatively, if necessary, the bending amount may be measured at locations equal to or greater than the number of pressing points (the number of punch elements 4a).
  • the "bending amount” measured by the bending amount measuring device 8 is a measured value relating to the contour in the longitudinal direction of the work, for example, the radius of curvature of the work 90 and the distance between two points separated in the longitudinal direction (circumferential direction) of the work 90.
  • Any index that can quantitatively evaluate the degree of bending given to the work 90 such as the chord length of the work, the arrow height corresponding to the arc between the two points, and the bending angle of the work 90, may be used, in particular. Not limited.
  • the sensors constituting the bending amount measuring instrument 8 are arranged on the downstream side in the transport direction with reference to the die 3.
  • the sensors may be arranged not only on the downstream side but also on the upstream side in the transport direction, and in the present embodiment, the sensors are arranged on both the downstream side and the upstream side in the transport direction (see FIG. 1B). ..
  • the control device 9 controls the transport mechanism 2, the punch drive mechanism 7, and the punch element adjusting mechanism 10.
  • the control device 9 drives the punch element adjusting mechanism 10 according to the bending amount measured by the bending amount measuring instrument 8, and pushes the punch elements 4a (position), that is, the punch 4 Determine the shape of.
  • the shape of the punch 4, that is, the position of each punch element 4a is corrected according to the bending amount of the corresponding portion of each punch element 4a in the work 90.
  • the bending amount measurement position to be referred to at the time of correction may be any on the work 90, and is, for example, the end portion (particularly, the downstream end portion) of the work 90 in the transport direction. Further, the relationship between the pushing amount and the bending amount differs depending on the plate thickness. Therefore, the control device 9 stores in the storage unit (memory) 9a a database that defines the correspondence relationship of the bending amount with respect to the position of the punch element 4a for each plate thickness.
  • FIG. 3 is a graph for explaining the contents of the database.
  • the horizontal axis indicates the vertical position of the punch element 4a, which means that the amount of protrusion (that is, the amount of pushing) in the vertical direction toward the die 3 with respect to the punch support portion 6 increases toward the right.
  • the vertical axis shows the bending amount of the work 90.
  • the larger the pushing amount the larger the bending amount can be obtained.
  • the smaller the plate thickness the larger the pushing amount is required due to the difference in springback characteristics due to the difference in plate thickness.
  • the above-mentioned tendency when bending a work having a partially different plate thickness (a work having a non-uniform plate thickness) so as to give a uniform bending amount, the above-mentioned tendency must be taken into consideration, but other than that, it is different. Where the plate thickness portions are adjacent to each other, they are affected by the rigidity of the mating portions, so a more complicated study is required to determine the optimum pressing amount. Further, the above-mentioned tendency and the degree of influence differ depending on the Young's modulus of the work. The relationship between the bending amount (bending angle) and the pushing amount having such a tendency is stored in a database for various plate thicknesses and stored in the storage unit 9a of the control device 9.
  • a calculation formula or a table for obtaining the bending amount from the pushing amount is prepared in advance for each situation such as Young's modulus, plate thickness, surrounding environment at the time of processing, and work condition. These may be obtained by a test or by a simulation.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a multi-step bending process of the work including the punch shape correction process executed by the control device 9.
  • This process includes a bending step (S100), a determination step (S200), a correction step (S300), and an additional bending step (S10), which are performed after the work 90 is transported to a suitable place.
  • the operation of the press brake 1 will be described below.
  • the work 90 to be processed is first conveyed to the initial position (S1). Typically, the work 90 is conveyed so that the downstream end in the conveying direction is located directly below the punch 4.
  • the stroke amount and shape of the punch 4 are set to predetermined initial values (S2).
  • the initial value of the stroke amount of the punch 4 is the initial value of the vertical movement amount of the punch support portion 6 by the punch drive mechanism 7, and the initial value of the shape of the punch 4 is the punch element adjusting mechanism 10.
  • This is the initial value of the vertical position of each punch element 4a according to.
  • a value that is expected to achieve the target bending amount from the cross-sectional dimension of the pressed portion of the work 90 may be used.
  • the initial value of the stroke amount may be set to a value slightly smaller than the value expected to realize the target bending amount so as not to cause excessive bending. For example, a stroke amount that is expected to be about 90% of the target bending amount (85% or more and 95% or less, etc.) may be set as the initial value.
  • the pressing process on the work 90 and the transporting of the work 90 are repeated until the pressed portion reaches the measurement range by the bending measuring instrument 8 (S4).
  • the bending amount of the work 90 given in the first bending step (S100) is the target finally required for the product. Slightly smaller than the amount of bending. That is, the work 90 is bent to the extent that it is not sufficiently bent compared to the target value.
  • the process may be performed only so that the pressed portion on the work 90 reaches the measurement range without processing.
  • the determination step (S200) is executed.
  • the bending amount of each part applied to the work 90 in the bending step (S100) described above is measured (S5), and then whether or not the measured bending amount matches the target value. It is determined whether or not the target value is included in the predetermined allowable range set for the target value (S6).
  • the bending amount is measured at a plurality of positions in the die longitudinal direction corresponding to each punch element 4a in the work 90.
  • the shortage amount (difference value) with respect to the target bending amount is also measured for each of the measured bending amounts.
  • the target bending amount is single because it is assumed that a uniform bending amount is given to the work 90 regardless of the plate thickness, the width direction position, or the longitudinal direction position.
  • the work 90 is pressed with a stroke amount smaller than the stroke amount expected to achieve the target bending amount. Therefore, in this case, in the determination step (S200), the measured value of the bending amount does not fall within the permissible range, and it is determined to be rejected (S6: NO).
  • the correction step (S300) is executed.
  • a correction value regarding the position of each punch element 4a is acquired (S8). That is, the control device 9 refers to the database and acquires a position correction value for each punch element 4a according to the measured insufficient bending amount (S8). Then, the shape of the punch 4 is corrected based on this correction value (S9).
  • the punch 4 having the modified shape performs an additional bending process at the same place where the bending process was performed in the previous bending step (S100) (S10).
  • the additional bending process may be performed by returning the work 90 to the initial position, or may be performed while returning the work 90 from the final row to the counter-conveying direction.
  • the additional bending process does not have to be performed at the same place as that performed in the previous bending process, and may be performed at a place where the processing is to be performed. In this case, it is not necessary to re-transport the work 90 for additional bending.
  • step S6 if the bending amount is within a predetermined allowable range, it is determined to pass (S6: YES). In this case, it is determined whether or not the last row of the target rows for bending in the work 90 has been processed, that is, whether or not the entire target range for bending has been processed (S7). Then, if the processing has not been completed up to the final row (S7: NO), the processing after step S2 is executed again to bend the next row, and if the processing has been completed up to the final row (S7: YES), The multi-step bending process shown in FIG. 4 is completed.
  • the correction step S300 shown in FIG. 4 illustrates a mode in which only the shape of the punch 4 is corrected, but the present invention is not limited to this.
  • the stroke amount of the punch 4 that is, the stroke amount of the punch support portion 6 by the punch drive mechanism 7
  • an additional bending step (S10) is executed. You may try to do it.
  • the operation shown in FIG. 4 is basically necessary by measuring the bending amount after machining for all the machined parts of the work 90, performing a pass / fail judgment as to whether or not the target value is met, and based on the judgment result. It is to bend twice according to the situation. However, only a part of the work 90 (typically, the downstream end in the transport direction) is subjected to a pass / fail judgment with respect to the measured bending amount after processing, and the remaining bending processing is performed with the correction value obtained from the result. You may do it. That is, in the flowchart of FIG.
  • step S7 after the correction step S300, the second bending (S10), and the second determination step (S200), the processing to the final row is not completed in step S7 (S7: NO). If it is determined, instead of returning to step S2, the transfer and processing of the work 90 may be repeated one row at a time until the processing of the final row is completed.
  • FIG. 5 is a graph for explaining a method of acquiring a correction value of the position of each punch element 4a with respect to an insufficient amount of bending amount.
  • the graph G1 shown in FIG. 5A shows the relationship between the position of one punch element 4a and the bending amount with respect to a predetermined plate thickness, and can be selected from the graphs for each plate thickness shown in FIG. ..
  • the plate thickness reaches the target bending amount R1 by the stroke amount St1 adopted when the previous bending process (S100) is performed. You can choose one.
  • FIG. 5A shows that as a result of setting a certain punch element 4a at the position St1 and driving it, a bending amount R2 less than the target bending amount R1 is achieved at the corresponding portion of the work 90.
  • the graph G1 is displayed on the horizontal axis until the position and the bending amount overlap with the points (St1, R2).
  • the graph G2 is obtained by shifting in parallel in the positive direction.
  • the difference value ⁇ St1 between the position St2 which is the target bending amount R1 and the above-mentioned position St1 is acquired.
  • the difference value ⁇ St1 obtained in this way can be used as a correction value for the position of the corresponding punch element 4a (that is, a correction value for the punch element adjusting mechanism 10).
  • the operation of the multi-step bending process described with reference to FIG. 4 of the first embodiment is such that one or a plurality of processing processes including the bending process S100, the determination process S200, the correction process S300, and the additional bending process S10 are performed on the work 90. It is repeated sequentially for each row (press line).
  • the operation of multi-step bending is not limited to this. For example, after the entire processing target range on the work 90 is once processed (processed once for each row), the process returns to the part where the bending is insufficient and additional reprocessing (also simply referred to as "additional bending processing”) is performed. It may be carried out.
  • the control content shown in FIG. 6 can be executed by the press brake 1 described in the first embodiment, and is a bending step (S21 to S24), a determination step (S25, S27), a correction step, and an additional bending step (S26). It has.
  • the work 90 to be processed is conveyed to the initial position in the same manner as in step S1 of FIG. 4 (S20).
  • the stroke amount and shape of the punch 4 are set to predetermined initial values (S21), and pressing work on the work 90 and transfer for one row (S22) are executed. ..
  • the bending amount of the work 90 is measured (S23).
  • Such processing of punch shape setting (S21), processing and transfer for one row (S22), and measurement (S23) is performed until the final row of the processing target range on the work 90 is processed.
  • Repeat (S24) Further, the bending amount measured (S23) while repeating steps S21 to S24 is stored in the storage unit 9a of the control device 9 each time.
  • step S23 After starting the multi-step bending process, the process of step S23 may be omitted and steps S21, S22, and S24 may be repeated until the processed row reaches the measurable position. Further, the stroke amount of the punch 4 during the processing of the first steps S21 to S24 is set to a value slightly smaller than the value expected to achieve the target bending amount so as not to cause excessive bending. You may leave it. For example, a stroke amount that is expected to be about 90% of the target bending amount (85% or more and 95% or less, etc.) may be set as the initial value.
  • the measured bending amount (bending amount stored in the storage unit 9a) is calculated for each section on the work 90. It is determined whether or not the target value is met (S25).
  • the section to be the target unit of the pass / fail judgment can be arbitrarily set as one column of the processed columns or a plurality of continuous columns. For example, when one section is set for each N columns (N is 1 or more arbitrarily). The number of), the first section is the first to N columns, the second section is the N + 1 to 2N columns, the third section is the second N + 1 to 3N columns, and so on, and a pass / fail judgment (S25) is performed for each of these sections. ..
  • step S25 If there is an insufficiently bent section determined to be unacceptable as a result of the pass / fail judgment in step S25, the punch shape is corrected and the corrected punch 4 is reworked (S26) for that section. More specifically, for the section where the bending shortage occurs, the correction value of the position of each punch element 4a is acquired based on the database and the bending shortage amount as in steps S8 and S9 of the flowchart of FIG. Then, the shape of the punch 4 is corrected based on this correction value.
  • the bending amount of the section after such reworking (S26) is measured again, and a pass / fail judgment is made from the same viewpoint as in step S25 (S27).
  • the processes of steps S26 and S27 are repeated, and if the determination is acceptable, it is determined whether or not the reworking has been completed for the entire section of insufficient bending (S28). Then, if there is an unexecuted rework target section (S28: NO), the work 90 is conveyed to the machining start position of the next insufficient bending section (S29), and the processes after step S26 are executed again.
  • the reworking is completed for all the sections to be reworked (S28: YES)
  • this multi-step bending process is finished.
  • the measurement of the bending amount after reworking and the pass / fail judgment may be omitted.
  • the overall processing speed can be improved by omitting step S27. Can be planned.
  • FIG. 7A is a front view of the press brake according to the third embodiment
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the press brake cut along the VIIB-VIIB line of FIG. 7A
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the press brake according to the third embodiment.
  • the press brake 1A shown in FIGS. 7 and 8 has a crowning mechanism (crowning device) 5 added to the press brake 1 described in the first embodiment, and has the same other configurations as the press brake 1.
  • the press brakes 1A according to the third embodiment the parts different from the press brake 1 of the first embodiment will be described in detail.
  • the die 3 is supported by the crowning mechanism 5. Then, by driving the crowning mechanism 5, the amount of the central portion of the third direction (third direction, the width direction of the work 90) protruding upward with respect to both ends (hereinafter, “crowning amount”) is variable. It has become. That is, the crowning mechanism 5 is a mechanism for changing the crowning amount.
  • the specific configuration of the crowning mechanism 5 is not particularly limited, but in the present embodiment, the configuration of a known wedge-type crowning mechanism is shown as an example.
  • the crowning mechanism 5 has a lower element 5A and an upper element 5B which are vertically divided. Then, saw-toothed engaging portions 14a and 14b are formed on the upper surface of the lower element 5A and the lower surface of the upper element 5B, respectively.
  • the crowning mechanism 5 includes engaging portions 14a and 14b, a lower element 5A and an upper element 5B including the engaging portions 14a and 14b, and a crowning drive portion 15 for moving the lower element 5A or the upper element 5B in the longitudinal direction of the die.
  • the crowning drive unit 15 is composed of a servomotor and a screw mechanism or a hydraulic cylinder.
  • the control device 9 of the press brake 1A controls the crowning mechanism 5 described above in addition to the transport mechanism 2, the punch drive mechanism 7, and the punch element adjusting mechanism 10.
  • the control device 9 drives the punch element adjusting mechanism 10 to correct the shape of the punch 4 according to the bending amount measured by the bending amount measuring device 8, and drives the punch driving mechanism 7 to drive the punch 4.
  • the stroke amount is adjusted, and the crowning mechanism 5 is driven to adjust the crowning amount.
  • the punch drive mechanism 7 has a first drive mechanism 7a and a second drive mechanism 7b. Therefore, if these are expanded and contracted by the same stroke amount, the stroke amounts of the punch support portion 6 and the punch 4 can be changed while maintaining the posture. On the other hand, by making the stroke amount different between the first drive mechanism 7a and the second drive mechanism 7b, the postures (tilt amount, tilt angle) of the punch support portion 6 and the punch 4 can be arbitrarily changed. Therefore, the punch drive mechanism 7 having the first drive mechanism 7a and the second drive mechanism 7b also serves as a tilt mechanism (tilt device) (see FIG. 8).
  • the punch support portion 6 is moved up and down by the punch drive mechanism 7 to be common to each punch element 4a. Adjust the amount of correction to be done.
  • the stroke amounts of the first drive mechanism 7a and the second drive mechanism 7b are adjusted by tilting them differently.
  • the crowning mechanism 5 is driven to adjust the crowning amount.
  • the control device 9 stores in the storage unit 9a a database that defines the correspondence relationship between the tilt amount or the crowning amount for each plate thickness.
  • FIG. 9A and 9B are schematic views showing three aspects of processing the work 90, FIG. 9A shows a first aspect, FIG. 9B shows a second aspect, and FIG. 9C shows a third aspect.
  • work support region 90A in the first aspect, at least the region supported by the die 3 (hereinafter, referred to as “work support region 90A”) is in an unprocessed state, and one row in the work support region 90A. Is pressed by the punch 4.
  • the work supporting region 90A is also flat-shaped.
  • the work support region 90A means a region between the contact points with the two shoulder portions located on the upstream side and the downstream side in the transport direction across the groove portion 13 in the die 3.
  • the second phase is a case where the work 90 is sequentially machined from the downstream side, and a machined row is included in the work support area 90A on the downstream side from the opposite portion of the punch 4. is there. If the original is a flat work 90, as shown in FIG. 9B, the work support region 90A is curved because the downstream side is processed so that the opposite portion of the punch 4 is sandwiched, and the upstream side is flat because it is not processed. Is. That is, the bending process at this time is "one-sided bending".
  • the third aspect is a case where the work 90 is sequentially machined from the downstream side and then the processed area is returned to the upstream side and reworked.
  • the work support region 90A may include a processed row on both the downstream side and the upstream side of the punch 4 facing each other. Therefore, if the work 90 is originally a flat plate, the work support region has a curved surface on both the downstream side and the upstream side with the facing portion of the punch 4 interposed therebetween, as shown in FIG. 9C. That is, the bending process at this time is "double bending".
  • the shape of the work 90 differs depending on the aspect at the time of processing, it is preferable to determine the position of the punch element 4a according to each curved surface.
  • the contact position where the punch 4 abuts on the upper surface of the work 90 with both shoulders of the die 3 in contact with the lower surface of the work 90 is determined. It will be located further down by ⁇ St2 (see FIG. 9B). Therefore, when processing is performed in the second phase, when determining the shape of the punch 4, that is, when determining the position of each punch element 4a, the position of each punch element 4a is acquired from the database shown in FIG. Then, it is preferable that the position obtained by adding the above-mentioned ⁇ St2 to this is set as the setting position of each punch element 4a.
  • the specific value of ⁇ St2 can be calculated based on each bending amount of the processed row in the work support region (measured value or target value, and the measured value is more preferable).
  • the contact position where the punch 4 abuts on the upper surface of the work 90 with both shoulders of the die 3 in contact with the lower surface of the work 90 is before and after the correction. It is located further down by ⁇ St3, which is the difference between the contact positions of the work 90 and the punch element 4a in the vertical direction (see FIG. 9C). Therefore, when machining (that is, reworking) is performed in the third phase, when the shape of the punch 4 is determined (corrected), that is, when the position of each punch element 4a is determined (corrected), before the correction.
  • ⁇ St1 bending shortage amount
  • ⁇ St3 the position obtained by adding the above-mentioned ⁇ St3 is obtained for each punch. It is preferable to set the set position after the correction of the element 4a.
  • the specific value of ⁇ St3 can be calculated based on each bending amount of the processed row in the work support region (measured value or target value, and the measured value is more preferable).
  • the work support region has a curved surface shape on the downstream side because it has been processed and a flat plate shape on the upstream side because it has not been processed on the opposite side of the punch 4.
  • a curved surface shape on the downstream side because it has been processed
  • a flat plate shape on the upstream side because it has not been processed on the opposite side of the punch 4.
  • even an unprocessed portion that appears to be flat may be slightly curved due to distortion due to the effect of processing on the processed portion. Therefore, in order to accurately consider the shape change of the unprocessed portion due to the previous processing, it is preferable to acquire the bending amount of the unprocessed portion by the bending amount measuring instrument 8 arranged on the upstream side of the die 3. Then, in the machining process in which the unprocessed portion is included in the work support region, the position of each punch element 4a may be corrected based on the bending amount acquired for the unprocessed portion.
  • Suitable position determination can be performed. Specifically, when the position of a certain punch element 4a is determined (corrected), when a portion having a larger plate thickness is adjacent to the processing target portion of the punch element 4a, the plate thickness of the processing target portion is made larger. The position of the punch element 4a may be determined (corrected) as if it were.
  • the bending amount measuring instrument 8 for measuring the bending amount of the work 90 as an example, a model MLSL123 manufactured by Wenglor, which irradiates the target with a red laser and measures the distance from the reflected light to measure the bending amount, is used. be able to. With this bending amount measuring instrument 8, data of 1280 pixels can be acquired from the irradiation range of the laser.
  • a protective film may be attached to the back surface of the work 90 (the opposite surface of the bending amount measuring instrument 8), and a part of the protective film may be floating from the back surface of the work 90 or attached side by side. There may be overlapping parts between the two protective films. In such a case, the protective film does not accurately trace the shape of the back surface of the work 90. Therefore, considering the possibility that the laser from the bending amount measuring instrument 8 is reflected by the protective film (not the back surface of the work 90), some of the measured values (distances) acquired from each reflected light have a large error. May be included.
  • a predetermined threshold value may be set, and the measured value exceeding this threshold value may be removed as noise. Then, if the measured value remaining without being removed is approximated to an arc by, for example, the least squares method, the bending amount in the laser irradiation range can be obtained.
  • the method of approximating the arc using the measured value is not limited to this, and other known methods may be used.
  • a moving average can be used. That is, within the laser irradiation range, the measured values at three points separated by a predetermined distance in the transport direction are used to obtain an arc passing through these three points, and the circular arc is moved from the acquisition point of the first arc to the transport direction. At the same time, arcs are sequentially obtained for all points, and the average of all the obtained arcs is taken. Thereby, the bending amount with respect to the entire laser irradiation range can be obtained.
  • the laser irradiation range is divided into a plurality of zones arranged in the transport direction (each zone may partially overlap), an arc is obtained from the measured values at three points in each zone, and the arc obtained in each zone is obtained. You may try to take the average of. This also makes it possible to obtain the bending amount for the entire laser irradiation range.
  • sensing is performed on the same portion of the work 90 a plurality of times over time, the bending amount obtained at each portion is averaged, and the average value is the bending amount at the location. May be.
  • sensing is performed a plurality of times, it is preferable to perform sensing at a cycle different from the natural frequency of the work 90 in order to eliminate the influence of the vibration of the work 90.
  • the punch 4 has 200 punch elements 4a
  • the correction value may be determined by averaging the correction values, and the correction value may be added to the position correction of the punch element 4a at the time of processing in the eleventh column and thereafter.
  • a value less than the minimum value or the average value among the above 30 measured values may be adopted as the correction value.
  • the work 90 is placed so that the punch elements 4a that do not directly contribute to machining are located outside both ends of the die longitudinal direction of the work 90. Place (set). Then, such an outer punch element 4a (hereinafter, “outer punch element 4a”) is below the inner punch element 4a (hereinafter, “inner punch element 4a”) (on the die 3 in the second direction). It may be set to a position protruding to the near side). For example, the outer punch element 4a is set at a position where it protrudes downward from the inner punch element 4a by the thickness dimension of the end portion of the work 90 pressed by the inner punch element 4a.
  • outer punch element 4a is set at a position where it protrudes downward from the inner punch element 4a by the thickness dimension of the end portion of the work 90 pressed by the inner punch element 4a.
  • first outer punch element one outer punch element (hereinafter, "first outer punch element”) 4a adjacent to the inner punch element 4a that directly contributes to machining is set at the same position as the inner punch element 4a adjacent thereto. ..
  • second outer punch element the outer punch element located further outside the first outer punch element 4a is set at a position protruding downward by the thickness dimension of the end portion of the work 90. ..
  • 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 applied to a press brake that bends a workpiece.

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Abstract

曲げ加工精度の向上を図れるプレスブレーキを提供する。プレスブレーキ1は、ワーク90を間欠的に搬送する搬送機構2、ダイ3、複数のパンチ要素4aを有するパンチ4、曲げ量計測器8、パンチ要素調整機構10、および、制御装置9を備え、制御装置9は、曲げ量計測器により計測された曲げ量と、曲げ量が計測された位置での板厚とに応じて、データベースを参照して計測位置に対応するパンチ要素の位置を補正してパンチ形状を修正する。

Description

プレスブレーキ
 本発明は、ワークに曲げ加工を施すプレスブレーキに関する。
 プレスブレーキでワークに多段曲げ加工を行う場合、例えば特許文献1に開示されているように、いわゆるパーシャルベンディング方式(典型的エアーベンディング方式)を用いることが知られている。このパーシャルベンディング方式とは、パンチでワークを押圧する際、ワークをダイの溝に底当てさせずに、ワークの裏面が溝内で浮いた状態としてワークを曲げる方式である。従って、パンチの押込み量を調整することで、ワークに対して任意の曲率を付与することができる。その他の方式として、ボトミング方式やコイニング方式等があるが、いずれもパンチによる押込みによってワークがダイの溝に底当てされる。
特開2016-059935号公報
 ところで、従前のプレスブレーキは、板厚が一様でないワークに一様な曲率の曲げ形状を付与したい場合に、問題を生じる。
 具体的に説明すると、板厚が比較的に大きい部位には比較的に大きい押圧力の付与が必要であるのに対し、板厚が比較的に小さい部位には比較的に小さい押圧力を付与すればよい。さらに、板厚が厚いほど、スプリングバックが小さいため、小さなストローク量で目標とする曲げ角度になり、板厚が薄いほど、スプリングバックが大きいため、目標とする曲げ角度を達成するために大きなストローク量を必要とする。さらに、パンチの延在方向において板厚が一様でないワークの場合、板厚のもっとも厚い箇所がパンチと接触して加工力が付与されていても、まだパンチが板厚の薄い箇所に到達していない間は、この板厚の薄い箇所では加工力が付与されていない。
 これらを考慮すると、特にパンチの延在方向における板厚が一様でないワークに対して、パンチのストローク量をどれほどに設定すべきかの判断は極めて難しく、例えば当該ワークの曲率が一様となるように加工することは難しい。このことから、板厚が一様でないワークにおいては、ワークにおいて板厚の薄い箇所のダイとワークとの間に適宜厚みのシムを設置して、ワークの各部位に作用するパンチの押圧力を調整する作業を要するのが実情である。
 しかし、ワークの各部に対してどのような厚みのシムを設置すればよいかは、経験及び技量を要し、極めて困難な作業となっている。
 そこで、本発明は、パンチの延在方向において板厚が一様でないワークに対する多段曲げにおいて、曲げ加工精度の向上を図ることを目的としている。
 本発明の一形態に係るプレスブレーキは、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、前記パンチを支持するパンチ支持部と、前記パンチ及び前記パンチ支持部を前記ダイに対して相対的に上下方向に移動させるパンチ駆動機構と、各前記パンチ要素の前記パンチ支持部に対する上下方向の位置を調整する位置コントローラと、前記ワークの曲げ量を計測する曲げ量計測器と、前記ワークの板厚ごとに、前記ワークに対する前記パンチ要素の押込み量と前記ワークに生じる曲げ量との対応関係を記憶するメモリと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、曲げ加工が行われた前記ワークの前記曲げ量と、当該曲げ量の計測位置における板厚とに応じて、前記メモリに記憶された前記対応関係を参照し、前記位置コントローラを制御して、当該計測位置における前記パンチ要素の上下方向位置を補正して各前記パンチ要素により形成される前記パンチの形状を修正し、前記パンチ駆動機構を制御して、曲げ加工が行われた前記ワークの個所に追加の曲げ加工を実行する。
 前記構成によれば、一旦曲げを行った後に計測された曲げ量に応じてパンチ要素の位置をパンチ要素ごとに個別に補正してパンチ形状を修正するため、板厚が一様でないワークにおいて曲げ加工精度の向上を図ることができる。
 本発明によれば、板厚が一様でないワークに対する曲げ加工精度の向上を図ることができる。
図1Aは実施形態1に係るプレスブレーキの正面図、図1Bは図1AのIB-IB線に沿って切断して示すプレスブレーキの断面図である。 図2は、実施形態1に係るプレスブレーキの機能的な構成を示すブロック図である。 図3は、データベースに記憶された内容を説明するためのグラフである。 図4は、制御装置により実行される制御内容の一例を示すフローチャートである。 図5は、曲げ量の不足量に対してパンチ要素の位置の補正値を取得する方法を説明するためのグラフである。 図6は、実施形態2に係る制御内容の一例を示すフローチャートである。 図7Aは実施形態3に係るプレスブレーキの正面図、図7Bは図7AのVIIB-VIIB線に沿って切断して示すプレスブレーキの断面図である。 図8は、実施形態3に係るプレスブレーキの機能的な構成を示すブロック図である。 図9は、ワークを加工する3つの局面を示す模式図であり、図9Aは第1の局面、図9Bは第2の局面、図9Cは第3の局面をそれぞれ示している。
 以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。
 (実施形態1)
 図1Aは実施形態1に係るプレスブレーキ1の正面図であり、図1Bは図1AのIB-IB線に沿って切断して示す断面図である。図2は実施形態1に係るプレスブレーキ1の機能的な構成を示すブロック図である。
 図1および図2に示すプレスブレーキ1は、板状の長尺の幅広のワーク90への多段曲げ加工に対応しており、このようなワーク90に多段曲げを施したものを複数組み合わせることで、比較的大径の円筒体を成形できる。
 プレスブレーキ1は、搬送機構(搬送装置)2、ダイ3、パンチ4、パンチ支持部6、パンチ駆動機構(パンチ駆動装置)7、曲げ量計測器8、パンチ要素調整機構(パンチ要素調整装置,位置コントローラ)10、および制御装置9を備える。なお、以下では、搬送機構2によるワーク90の搬送方向を「第1方向」、あるいは単に「搬送方向」と称し、搬送方向の上流側を「第1方向の上流側」、搬送方向の下流側を「第1方向の下流側」と称する。また、パンチ支持部6がダイ3に対して接近及び離間する移動方向を「第2方向」あるいは「上下方向」、第1方向及び第2方向の両方に直交する方向を「第3方向」あるいは「ダイ長手方向」と称する。
 搬送機構2は、ワーク90を間欠的に第1方向である搬送方向(ワーク長手方向)へ搬送する。この搬送機構2の具体的構成は特に限定されず、コンベアや、ロボットアームの先端にハンドを有するロボットなどによって構成してもよい。ダイ3は、第3方向(ダイ長手方向)に長寸を成し、ダイ長手方向に直交する面での断面がU字又はV字などの形状の溝部13を有する構成となっている。なお、必要に応じてワーク90との間にウレタン等を配してもよく、または、ワーク90が底付きするようなプレートを配してもよい。
 図1A,Bに示すプレスブレーキ1では、第1方向(搬送方向)及び第3方向(ダイ長手方向)は共に水平面内にあり、かつ、互いに直交している。また、本実施の形態において、ワーク90は、少なくともダイ3により支持される箇所付近にて、ワーク90の長手方向が搬送方向と一致し、かつ、その幅方向が第3方向と一致するようにして、プレスブレーキ1に載置される。ただし、プレスブレーキ1へのワーク90の載置向きはこれに限定されず、例えば、ワーク90の長手方向を第3方向と一致させ、幅方向を搬送方向と一致させるようにして載置してもよいし、ワーク90に付与する曲げの向きに応じてその他の向きに載置してもよい。更に、パンチ4は、ダイ3に対して、搬送方向及び第3方向のいずれにも直交する上下方向において対向して位置している。本実施の形態では、第2方向は「上下方向」となっており、パンチ4はダイ3の上方に配置されている。
 従って、ダイ3が有する上述の溝部13は、図1Bに示すように上方に向かって開口し、その溝はダイ3の上部にてダイ長手方向へ延在している。なお、溝部13の断面形状、開口部分の搬送方向寸法、及び深さ寸法などは、適宜選択される。
 パンチ4は、ダイ3の上方に配置されたパンチ支持部6の下部にて支持されており、ダイ3と第2方向(上下方向)にて対向している。パンチ駆動機構7は、パンチ支持部6およびパンチ4を、ダイ3に対して相対的に上下方向に移動させる。パンチ駆動機構7は、ダイ長手方向において互いに離れた第1駆動機構(第1駆動装置)7aおよび第2駆動機構(第2駆動装置)7bを含んでいる。第1駆動機構7aおよび第2駆動機構7bは、一例として、ロッドを上下方向に向けて配置された液圧シリンダで構成することができる。この場合、第1駆動機構7aおよび第2駆動機構7bは、別個の液圧シリンダで構成され、互いに独立してストローク量(ロッド伸長量)を調整できる。
 パンチ4は、ダイ長手方向に沿って配列された複数のパンチ要素4aを含んでいる。換言すれば、パンチ4はダイ長手方向において複数のパンチ要素4aに分割されている。複数のパンチ要素4aは、ダイ長手方向に沿って見たときに搬送方向にズレがなく、ダイ長手方向に一直線状に配列されている。他方、複数のパンチ要素4aは、複数のパンチ要素調整機構10の作用で、互いに独立してパンチ支持部6に対して上下方向の位置を変更可能になっている。複数のパンチ要素調整機構10は、複数のパンチ要素4aのそれぞれに対応して設けられており、パンチ要素4aの上下方向位置を個別に調整することができる。このようにパンチ要素4aの上下方向位置を調整することで、パンチ4全体としての形状が形成される。
 曲げ量計測器8は、ワーク90の曲げ量を計測するセンサを有している。曲げ量計測器8は、例えばワーク90の幅方向においてパンチ要素4aにより押圧される各押圧個所の曲げ量を計測する。これを実現するために本実施の形態では、曲げ量計測器8を、一つのセンサと、当該センサをダイ長手方向に走査する走査機構(走査装置)とで構成する。そして、走査機構で走査されている間に単一のセンサが走査されることでワーク90における各押圧個所について曲げ量を計測する。
 なお、曲げ量計測器は、上記の構成に替えて、曲げ量が計測される各押圧個所のそれぞれに対応するよう設置された複数のセンサで構成していてもよい。また、各押圧個所について曲げ量を計測するのが好ましいが、これに限定されず、例えばワーク90においてダイ長手方向に板厚が広く均一になっている領域が存在する場合などには、全押圧個所のうち当該領域については、曲げ量の計測数を間引いてもよい。あるいは、必要に応じて、押圧個所数(パンチ要素4aの数)以上の箇所にて曲げ量を計測してもよい。
 曲げ量計測器8で計測される「曲げ量」は、ワークの長手方向のコンターに関する測定値であり、例えばワーク90の曲率半径、ワーク90の長手方向(円周方向)に離れた2点間の弦長、同2点間円弧に対応する矢高、ワーク90の曲げ角度のように、ワーク90に付与される曲げの程度を定量評価可能な指標であればどのようなものでもよく、特には限定されない。
 一例として、曲げ量計測器8を構成するセンサは、ダイ3を基準にして、搬送方向の下流側に配置される。下流側に加えて搬送方向の上流側にも配置されていてもよく、本実施の形態では搬送方向の下流側および上流側のいずれにもセンサを配置した構成を示している(図1B参照)。
 制御装置9は、搬送機構2、パンチ駆動機構7およびパンチ要素調整機構10を制御する。本実施形態では特に、制御装置9は、曲げ量計測器8で計測される曲げ量に応じて、パンチ要素調整機構10を駆動して各パンチ要素4aの押込み量(位置)、すなわち、パンチ4の形状を決定する。
 パンチ4の形状、すなわち、各パンチ要素4aの位置は、ワーク90における各パンチ要素4aの対応個所の曲げ量に応じて補正される。なお、補正に際して参照すべき曲げ量の計測位置はワーク90上の何れであってもよいが、例えば、ワーク90の搬送方向の端部(特に、下流側端部)である。また、押込み量と曲げ量との関係は板厚に応じて異なっている。そこで、制御装置9は、板厚ごとにパンチ要素4aの位置に対する曲げ量の対応関係を規定したデータベースを記憶部(メモリ)9aに記憶している。
 図3は、データベースの内容を説明するためのグラフである。図3において、横軸はパンチ要素4aの上下方向位置を示しており、右へ行くほどパンチ支持部6を基準としてダイ3へ向かう上下方向の突出量(すなわち、押込み量)が大きいことを意味する。また、縦軸はワーク90の曲げ量を示している。図3に示すように、ある板厚のワークに曲げ加工を施すにあたっては、押し込み量が大きければ大きいほど、大きな曲げ量が得られる。一方、板厚が異なるワークに曲げ加工を施すにあたっては、板厚の違いによるスプリングバック特性の相違に起因して、板厚が小さければ小さいほど、大きな押込み量を必要とする。さらに、部分的に板厚が異なるワーク(板厚が一様でないワーク)に一様の曲げ量を付与するよう曲げ加工を施すにあたっては、上述の傾向を考慮しなければならないが、その他、異なる板厚部分が隣り合うところでは互いに相手側部分の剛性の影響を受けるため、最適な押込み量を決定するにはさらに複雑な検討が必要となる。さらに、上述した傾向や影響の度合いは、いずれも、ワークのヤング率により異なる。このような傾向を有する、曲げ量(曲げ角度)と押込み量との関係が様々の板厚についてデータベース化され、制御装置9の記憶部9aに記憶されている。より具体的には、ヤング率、板厚、および、加工時の周囲の環境やワークのコンディションなどの状況ごとに、押込み量から曲げ量を求める演算式もしくはテーブルが予め準備される。これらは、試験により求めてもよいし、シミュレーションにより求めてもよい。
 図4は、制御装置9により実行されるパンチ形状の修正処理を含むワークの多段曲げ加工を示すフローチャートである。この処理は、ワーク90を適所に搬送した後に行われる、曲げ工程(S100)、判定工程(S200)、補正工程(S300)、および、追加曲げ工程(S10)を備える。以下、プレスブレーキ1の動作について説明する。
 図4に示すように、ワーク90の多段曲げ加工では、はじめに、加工対象のワーク90を初期位置に搬送する(S1)。典型的には、ワーク90の搬送方向の下流側端部がパンチ4の直下に位置するように搬送する。次に、曲げ工程S100において、パンチ4のストローク量および形状を所定の初期値に設定する(S2)。
 ここで、パンチ4のストローク量の初期値とは、パンチ駆動機構7によるパンチ支持部6の上下方向の移動量の初期値であり、パンチ4の形状の初期値とは、パンチ要素調整機構10による各パンチ要素4aの上下方向の位置の初期値である。この初期値としては、例えば、ワーク90の押圧箇所の断面寸法から目標の曲げ量を実現し得ると予想される値を用いればよい。
 なお、ワーク90の搬送方向の端部に対する曲げ加工においては、想定よりもヤング率が大きかったり、板厚が厚かったりした場合には過剰な曲げとなってしまう。そこで、これを見越して、ストローク量の初期値としては、過剰な曲げとならないよう、目標の曲げ量を実現し得ると予想される値よりもわずかに小さい値に設定しておいてもよい。例えば、目標の曲げ量の90%前後(85%以上95%以下、など)の曲げ量になると予想されるようなストローク量を初期値に設定してもよい。
 次に、ワーク90に対する押圧加工およびワーク90の搬送(S3)が、押圧箇所が曲げ計測器8による計測範囲に到達するまで(S4)、繰り返し行われる。なお、ストローク量の初期値の設定(S2)を上述した後者の例に倣った場合、最初の曲げ工程(S100)で付与されるワーク90の曲げ量は、最終的に製品に求められる目標の曲げ量よりもわずかに小さい。すなわち、ワーク90は、目標値に比べて曲げ足りない程度に曲げ加工されることになる。
 なお、最初の曲げ工程(S100)では、ワーク90上の押圧個所が計測範囲に到達するまで加工及び搬送(S3)を繰り返すことは必須ではない。例えば、ワーク90に対する加工及び搬送(S3)を所定回数だけ繰り返した後は、加工はせずに、ワーク90上の押圧個所が計測範囲に到達するよう搬送のみを行うようにしてもよい。
 このようにしてワーク90が計測範囲に到達すると、判定工程(S200)が実行される。この判定工程(S200)では、上述した曲げ工程(S100)でワーク90に付与された各所の曲げ量を計測し(S5)、続いて、計測された曲げ量が目標値に合致するか否か(目標値に対して設定される所定の許容範囲に含まれるか否か)の合否を判定する(S6)。本実施形態では、ワーク90において各パンチ要素4aに対応するダイ長手方向の複数位置で曲げ量が計測される。
 曲げ量の計測(S5)では、更に、計測された曲げ量それぞれについて、目標曲げ量に対する不足量(差分値)も計測される。本実施形態では、一例として、ワーク90から円筒体の少なくとも一部を成形することを想定している。換言すると、板厚、幅方向位置、あるいは長手方向位置によらず、ワーク90に一様の曲げ量を付与することを想定しているので、目標曲げ量は単一である。
 本実施の形態では、上述したように最初の曲げ工程(S100)において、目標曲げ量を実現し得ると予想されるストローク量より小さいストローク量によりワーク90を押圧する。従って、この場合、判定工程(S200)では曲げ量の計測値は許容範囲に入らず、不合格と判定される(S6:NO)。
 不合格と判定された場合は、補正工程(S300)が実行される。この補正工程では、各パンチ要素4aの位置に関する補正値が取得される(S8)。即ち、制御装置9が、データベースを参照して、計測された曲げ量の不足量に応じて、パンチ要素4aごとに位置の補正値を取得する(S8)。そして、この補正値に基づいてパンチ4の形状を修正する(S9)。
 以上の手順を踏んだ後、形状を修正したパンチ4により、先の曲げ工程(S100)で曲げ加工が施されたのと同一個所に、追加の曲げ加工が行われる(S10)。これにより、ワーク90に対して目標曲げ量をより確実に付与でき、パーシャルベンディング加工において高い加工精度が得られる。なお、追加の曲げ加工は、ワーク90を初期位置に戻して行われてもよいし、最終列から反搬送方向に戻しながら行われてもよい。また追加の曲げ加工は、先の曲げ加工で施されたのと同一個所に行われなくてもよく、これから加工が施される個所に行われてもよい。この場合、追加の曲げ加工のためにワーク90を搬送し直す必要がない。
 一方、判定工程S200のステップS6の合否判定の結果、曲げ量が所定の許容範囲内に収まっている場合は合格と判定される(S6:YES)。この場合、ワーク90における曲げ加工の対象列のうち最終列まで加工済か否か、すなわち、曲げ加工の対象範囲の全てが加工済になったか否かが判定される(S7)。そして、最終列まで加工が済んでいなければ(S7:NO)、次の列を曲げ加工すべくステップS2以降の処理を再び実行し、最終列まで加工済であれば(S7:YES)、図4の多段曲げ加工を終了する。
 なお、図4に示した補正工程S300では、パンチ4の形状のみを修正する態様を例示しているが、これに限られない。例えば、パンチ4の形状の修正に加えて、パンチ4のストローク量(すなわち、パンチ駆動機構7によるパンチ支持部6のストローク量)の補正も行った上で、追加の曲げ工程(S10)を実行するようにしてもよい。
 また、図4のフローチャートでは、追加の曲げ加工(2度曲げ)(S10)を実行した後も、再び曲げ量を計測し(S5)、その計測値について合否判定(S6)を行うこととしている(判定工程S200)。従って、2度曲げを行った後の押圧箇所の合否の結果に応じて、必要であればもう一度追加の曲げ工程(S10)を実施してもよい。一方、2度曲げ(S10)を実行することで十分な加工精度を確保できると見込まれる場合は、2度目の曲げ加工(S10)の後では判定工程(S200)を省略し、次のステップへ移行してもよい。
 ところで、図4に示した動作は、基本的にワーク90の全ての加工箇所について加工後の曲げ量を計測し、目標値に合致するか否かの合否判定を行うと共に、判定結果に基づき必要に応じて2度曲げを行うというものである。しかし、ワーク90の一部(典型的には、搬送方向の下流側端部)についてのみ、加工後の計測曲げ量に対する合否判定を行い、その結果から得た補正値で、残りの曲げ加工を行うこととしてもよい。すなわち、図4のフローチャートにおいて、補正工程S300、2度曲げ(S10)、及び2度目の判定工程(S200)を経た後に、ステップS7にて最終列まで加工が済んでいない(S7:NO)と判定した場合は、ステップS2へ戻るのではなく、ワーク90の搬送及び加工を1列ずつ最終列の加工が済むまで繰り返すこととしてもよい。
 次に、図5を参照して、各パンチ要素4aの位置の補正について、より具体的に説明する。図5は、曲げ量の不足量に対して各パンチ要素4aの位置の補正値を取得する方法を説明するためのグラフである。
 図5Aに示すグラフG1は、所定の板厚に関する1のパンチ要素4aの位置と曲げ量との関係を示しており、図3に示した各板厚についてのグラフの中から選択することができる。グラフの選択においては、例えば、ストローク量の補正対象である1のパンチ要素4aについて、先の曲げ加工(S100)を行ったときに採用されたストローク量St1により、目標曲げ量R1に達する板厚のものを選択することができる。
 図5Aでは、あるパンチ要素4aを位置St1に設定して駆動した結果、ワーク90の対応個所では目標曲げ量R1未満の曲げ量R2が達成されていることを示している。このように、計測曲げ量R2が目標曲げ量R1に対して不足する場合、図5Bに示すように、グラフG1を、位置及び曲げ量が(St1,R2)の点と重なるまで、横軸の正方向へ平行にシフトさせてグラフG2とする。そして、このグラフG2上において目標曲げ量R1となる位置St2と、上述の位置St1との差分値ΔSt1を取得する。このようにして求めた差分値ΔSt1を、対応するパンチ要素4aの位置の補正値(すなわち、パンチ要素調整機構10の補正値)とすることができる。
 (実施形態2)
 実施形態1の図4を用いて説明した多段曲げ加工の動作は、曲げ工程S100、判定工程S200、補正工程S300、及び追加の曲げ工程S10を含む加工処理を、ワーク90上の1又は複数の列(プレスライン)ごとに順次繰り返し行っていくものである。一方、多段曲げ加工の動作はこれに限られない。例えば、ワーク90上の加工対象範囲を一旦全て加工(各列に対して1回加工)した後に、曲げ不足のある箇所に戻って追加の再加工(単に「追加の曲げ加工」とも言う)を実施することとしてもよい。
 本実施形態では、図6のフローチャートを参照しつつ、このような多段曲げ加工の動作について説明する。この図6に示す制御内容は、実施形態1にて説明したプレスブレーキ1により実行可能であり、曲げ工程(S21~S24)、判定工程(S25,S27)、補正工程及び追加曲げ工程(S26)を備えている。
 図6に示すワーク90の多段曲げ加工では、はじめに、図4のステップS1と同様に加工対象のワーク90を初期位置に搬送する(S20)。次に、図4のステップS2,S3と同様に、パンチ4のストローク量及び形状を所定の初期値に設定し(S21)、ワーク90に対する押圧加工および1列分の搬送(S22)を実行する。そして、ワーク90の曲げ量を計測する(S23)。このような、パンチ形状の設定(S21)、加工および1列分の搬送(S22)、並びに、計測(S23)の各処理を、ワーク90上の加工対象範囲の最終列が加工済となるまで繰り返す(S24)。また、ステップS21~S24を繰り返す中で計測(S23)された曲げ量は、その都度、制御装置9の記憶部9aに記憶される。
 なお、多段曲げ加工を開始した後、加工した列が計測可能位置に到達するまでは、ステップS23の処理を省き、ステップS21,S22,S24を繰り返せばよい。また、1回目のステップS21~S24の処理時のパンチ4のストローク量は、曲げが過剰にならないよう、目標の曲げ量を実現し得ると予想される値よりもわずかに小さい値に設定しておいてもよい。例えば、目標の曲げ量の90%前後(85%以上95%以下、など)の曲げ量になると予想されるようなストローク量を初期値に設定してもよい。
 次に、ワーク90上の加工対象範囲の全てに対する加工が一旦終了すると(S24:YES)、ワーク90上の区間毎に、計測された曲げ量(記憶部9aに記憶されている曲げ量)が目標値に合致するか否かの合否を判定する(S25)。なお、合否判定の対象単位となる区間は、加工済み列の1列又は連続する複数列として任意に設定することができ、例えばN列ごとに1区間を設定した場合(Nは1以上の任意の数)、第1区間は第1~N列、第2区間は第N+1~2N列、第3区間は第2N+1~3N列・・・となり、これらの区間ごとに合否判定(S25)を行う。
 ステップS25での合否判定の結果、不合格と判定された曲げ不足区間が存在する場合は、その区間に対し、パンチ形状の修正および修正後のパンチ4による再加工(S26)が行われる。より具体的には、曲げ不足が生じた区間に対して、図4のフローチャートのステップS8,S9と同様に、データベースと曲げの不足量とに基づいて各パンチ要素4aの位置の補正値を取得し、この補正値に基づいてパンチ4の形状を修正する。
 本実施形態では、このような再加工(S26)をした後の当該区間について、再び曲げ量を計測してステップS25と同じ観点から合否判定を行う(S27)。ここで、判定の結果が不合格であればステップS26,S27の処理を繰り返し、合格であれば曲げ不足の全区間について再加工が終了したか否かを判断する(S28)。そして、未実施の再加工対象区間が存在すれば(S28:NO)、次の曲げ不足区間の加工開始位置までワーク90を搬送し(S29)、ステップS26以降の処理を再び実行する。一方、全ての再加工対象区間について再加工が終了していれば(S28:YES)、この多段曲げ加工を終了する。
 なお、再加工後の曲げ量の計測および合否判定(S27)は省略してもよい。例えば、再加工を1度実施することで当該区間の曲げ量が所定の許容範囲内に収まることが高い確率で予想される場合などには、ステップS27を省略することで全体の処理速度の向上が図れる。
 (実施形態3)
 図7Aは実施形態3に係るプレスブレーキの正面図、図7Bは図7AのVIIB-VIIB線に沿って切断して示すプレスブレーキの断面図である。図8は、実施形態3に係るプレスブレーキの機能的な構成を示すブロック図である。これら図7および図8に示すプレスブレーキ1Aは、実施形態1で説明したプレスブレーキ1にクラウニング機構(クラウニング装置)5が追加されたものであり、その他の構成はプレスブレーキ1と同様である。以下、実施形態3に係るプレスブレーキ1Aのうち、主に実施形態1のプレスブレーキ1と異なる箇所について詳述する。
 図7A,Bに示すように、プレスブレーキ1Aは、ダイ3がクラウニング機構5により支持されている。そして、クラウニング機構5が駆動することで、第3方向(第3方向、ワーク90の幅方向)の中央部が両端部に対して上方に突出する量(以下、「クラウニング量」)が可変となっている。すなわち、クラウニング機構5は、クラウニング量を変更する機構である。
 クラウニング機構5の具体的な構成は特に限定されないが、本実施形態では、一例として公知の楔方式のクラウニング機構の構成を示している。この構成では、クラウニング機構5が上下に分けられた下部要素5Aと上部要素5Bとを有している。そして、下部要素5Aの上面および上部要素5Bの下面のそれぞれに、鋸歯状の係合部14a,14bが形成されている。
 このような下部要素5Aおよび上部要素5Bを、互いの相対位置がダイ長手方向にズレるように変位させると、係合部14a,14bにおける楔作用で上部要素5Bを下部要素5Aに対して部分的に上下方向(第2方向)に変位させることができ、これによりクラウニング量を変えることができる。クラウニング機構5には、係合部14a,14bおよびこれを備える下部要素5Aおよび上部要素5Bのほか、下部要素5Aまたは上部要素5Bをダイ長手方向に移動させるクラウニング駆動部15も含まれる。クラウニング駆動部15は、一例として、サーボモータとねじ機構あるいは液圧シリンダとで構成される。
 本実施形態に係るプレスブレーキ1Aの制御装置9は、搬送機構2、パンチ駆動機構7、パンチ要素調整機構10に加え、上述したクラウニング機構5を制御する。特に、制御装置9は、曲げ量計測器8で計測される曲げ量に応じて、パンチ要素調整機構10を駆動してパンチ4の形状を修正し、パンチ駆動機構7を駆動してパンチ4のストローク量を調整し、クラウニング機構5を駆動してクラウニング量を調整する。
 なお、パンチ駆動機構7は第1駆動機構7a及び第2駆動機構7bを有している。従って、これらを同一ストローク量だけ伸縮させると、姿勢を維持したままパンチ支持部6およびパンチ4のストローク量を変更できる。一方、第1駆動機構7aと第2駆動機構7bとでストローク量を異ならせることで、パンチ支持部6およびパンチ4の姿勢(チルト量,チルト角)を任意に変更できる。ゆえに、第1駆動機構7aおよび第2駆動機構7bを有するパンチ駆動機構7は、チルト機構(チルト装置)を兼ねている(図8参照)。
 本実施形態に係るプレスブレーキ1Aを用いれば、補正工程(図4のS300,図6のS26)において、パンチ4のストローク量および形状を修正できるだけでなく、パンチ4のチルト量およびダイ3のクラウニング量の補正も可能となる。
 具体的には、ダイ長手方向の全域にわたって各パンチ要素4aの位置に共通の修正量がある場合には、パンチ駆動機構7によりパンチ支持部6を上下動させることで、各パンチ要素4aに共通する修正量を調整する。また、ダイ長手方向に沿って各パンチ要素4aの修正量が漸増する場合には、第1駆動機構7aおよび第2駆動機構7bのストローク量を異ならせてチルトさせることで調整する。更に、ダイ長手方向の中央が両端よりも修正量が多い場合は、クラウニング機構5を駆動してクラウニング量を調整する。
 なお、チルト量またはクラウニング量とワーク90の曲げ量との関係は、パンチ要素4aの位置と曲げ量との関係と同様に、ワーク90の板厚に応じて異なっている。そこで制御装置9は、図3と同様にして、板厚ごとにチルト量またはクラウニング量に対する曲げ量の対応関係を規定したデータベースを記憶部9aに記憶している。
 (その他の実施形態)
 上述した実施形態1~3のそれぞれに対して併設し得る他の実施形態について、以下で説明する。
 [加工時のパンチ要素の位置決定方法]
 ワーク90上の同一箇所に同一の曲げ量を付与するとしても、その加工がどのような局面で行われるかにより、パンチ要素4aの位置は異なる場合がある。図9は、ワーク90を加工する3つの局面を示す模式図であり、図9Aは第1の局面、図9Bは第2の局面、図9Cは第3の局面をそれぞれ示している。
 例えば、第1の局面としては、ワーク90において少なくともダイ3に支持されている領域(以下、「ワーク支持領域90A」という。)が未加工の状態で、当該ワーク支持領域90A内の1つの列がパンチ4により押圧加工される場合である。この場合、図9Aに示すように、典型的な平板状のワーク90が加工対象であれば、ワーク支持領域90Aも平板状となっている。なお、ワーク支持領域90Aとは、ダイ3おいて溝部13を挟んで搬送方向の上流側および下流側に位置する2つの肩部との当接箇所の間の領域を意味している。
 第2の局面としては、ワーク90に対して下流側から順次加工していく場合であり、かつ、ワーク支持領域90Aのうちパンチ4の対向箇所より下流側に加工済の列が含まれる場合である。元が平板状のワーク90であれば、図9Bに示すようにワーク支持領域90Aは、パンチ4の対向箇所を挟んで下流側は加工済みゆえ曲面状であり、上流側は未加工ゆえ平板状である。つまり、このときの曲げ加工は「片曲げ」となる。
 第3の局面としては、ワーク90に対して下流側から順次加工した後、加工済の領域を上流側へ戻して再加工する場合である。この場合、ワーク支持領域90Aには、パンチ4の対向箇所を挟んで下流側および上流側のいずれにも加工済の列が含まれ得る。よって、元が平板状のワーク90であれば、図9Cに示すようにワーク支持領域は、パンチ4の対向箇所を挟んで下流側も上流側も曲面状となっている。つまり、このときの曲げ加工は「両曲げ」となる。
 このように、加工するときの局面に応じて、ワーク90の形状が異なるため、各曲面に応じてパンチ要素4aの位置を決定するのが好ましい。
 具体的には、第1の局面に比べて第2の局面では、ワーク90の下面にダイ3の両肩部が当接した状態でワーク90の上面にパンチ4が当接する当接位置は、ΔSt2だけ更に下方に位置することとなる(図9B参照)。従って、第2の局面で加工を行う場合は、パンチ4の形状を決定する際、すなわち、各パンチ要素4aの位置を決定する際、図3に示したデータベースから各パンチ要素4aの位置を取得し、これに上述したΔSt2を加算して得た位置を、各パンチ要素4aの設定位置とするのが好ましい。なお、ΔSt2の具体的な値は、ワーク支持領域内の加工済列の各曲げ量(計測値又は目標値であって、計測値がより好ましい)に基づいて算出することができる。
 また、第1の局面に比べて第3の局面では、ワーク90の下面にダイ3の両肩部が当接した状態でワーク90の上面にパンチ4が当接する当接位置は、補正前後におけるワーク90とパンチ要素4aとの上下方向における接触位置の差分量であるΔSt3だけ、更に下方に位置することとなる(図9C参照)。従って、第3の局面で加工(すなわち、再加工)を行う場合は、パンチ4の形状を決定(修正)する際、すなわち、各パンチ要素4aの位置を決定(補正)する際、補正前のパンチ要素4aの位置St1に、目標曲げ量R1と計測曲げ量R2との差分値(曲げ不足量)ΔSt1を加算するだけでなく、更に、上述したΔSt3を加算して得た位置を、各パンチ要素4aの補正後の設定位置とするのが好ましい。なお、ΔSt3の具体的な値は、ワーク支持領域内の加工済列の各曲げ量(計測値又は目標値であって、計測値がより好ましい)に基づいて算出することができる。
 ところで、第2の局面の場合、ワーク支持領域は、パンチ4の対向箇所を挟んで下流側は加工済みゆえ曲面状であり、上流側は未加工ゆえ平板状である、と説明した。しかしながら、より厳密に言うと、平板状と見られる未加工部分であっても加工済部分に対する加工の影響でひずみが生じ、わずかに湾曲している場合がある。従って、先の加工に起因する未加工部分の形状変化を正確に考慮するため、未加工部分についても、ダイ3の上流側に配置した曲げ量計測器8により曲げ量を取得するのが好ましい。そして、当該未加工部分がワーク支持領域に含まれる状態になった加工処理では、当該未加工部分について取得した曲げ量に基づき、各パンチ要素4aの位置を補正すればよい。
 また、パンチ要素4aの位置の決定(補正)に際し、当該パンチ要素4aにより加工されるワーク90上の対応箇所の板厚だけでなく、これに隣接する部分の板厚も考慮することで、より好適な位置決定(補正)を行うことができる。具体的には、あるパンチ要素4aの位置を決定(補正)する場合、このパンチ要素4aの加工対象箇所に、より大きな板厚の部位が隣接する場合は、加工対象箇所の板厚をより大きいものとみなしてパンチ要素4aの位置決定(補正)を行ってもよい。
 [曲げ量の計測について]
 ワーク90の曲げ量を計測する曲げ量計測器8としては、一例として、対象へ赤色レーザを照射してその反射光から測距して曲げ量を計測する、Wenglor社製の型式MLSL123を使用することができる。この曲げ量計測器8では、レーザの照射範囲から1280ピクセルのデータを取得することができる。
 ところで、ワーク90の裏面(曲げ量計測器8の対向面)には保護フィルムが貼付されている場合があり、かつ、保護フィルムの一部がワーク90の裏面から浮いていたり、並べて貼付されている2枚の保護フィルムに重複する部分が存在したりする場合もある。このような場合、保護フィルムはワーク90の裏面形状を正確にトレースしていないこととなる。従って、曲げ量計測器8からのレーザが(ワーク90の裏面ではなく)保護フィルムで反射してしまう可能性を考慮すると、各反射光から取得した計測値(距離)のなかには、誤差の大きなデータが含まれている可能性がある。
 そこで、各実施形態で行われる計測処理(S5,S23,S27)において、曲げ量計測器8による計測値に対してノイズの影響を除去する処理を施すことで、より正確な曲げ量を取得できるようになる。
 具体的には、所定の閾値を設定し、これを超える計測値をノイズとして除去することとしてもよい。そして、除去されずに残った計測値を用いて、例えば最小二乗法により円弧に近似すれば、レーザ照射範囲の曲げ量を取得することができる。なお、計測値を用いて円弧に近似する方法はこれに限られず、公知の他の手法を用いてもよい。
 または、移動平均を用いることもできる。すなわち、レーザ照射範囲内において、搬送方向に所定の距離だけ離れた3つの箇所での計測値を用い、これら3箇所を通る円弧を求め、かつ、最初の円弧の取得箇所から搬送方向へ移動しつつ、全点について順次円弧を求め、得られた全ての円弧の平均をとる。これにより、レーザ照射範囲の全体に関する曲げ量を取得することができる。
 あるいは、レーザ照射範囲を搬送方向に並ぶ複数のゾーンに分け(各ゾーンは一部重複してもよい)、各ゾーンにて3つの箇所の計測値から円弧を求め、各ゾーンで得られた円弧の平均をとるようにしてもよい。これによっても、レーザ照射範囲の全体に関する曲げ量を取得することができる。
 また、上述した3つの方法と並行して、ワーク90の同一箇所に対して経時的に複数回センシングを行い、各回で得られた曲げ量を平均して、その平均値を当該箇所の曲げ量としてもよい。なお、センシングを複数回行う場合、ワーク90の振動の影響を除去するため、ワーク90の固有振動数とは異なる周期でセンシングするのが好ましい。
 [ワーク形状の取得方法]
 パンチ4の形状を決定するパンチ要素4aは、その数が多いほど、ワーク90の形状に対してパンチ4の形状をより正確に整合させることができるので好ましい。しかしながら、コストおよび時間の観点から、パンチ要素4aの数が増加するほど、全てのパンチ要素4aに対応する位置で曲げ量をセンシングするのは困難となる。そこで、パンチ要素4aが並ぶダイ長手方向の数カ所での計測値を代表値とし、この代表値を用いて線形補完することにより、ワーク90のダイ長手方向の全体形状を取得すればよい。
 [フィード・フォワードによるパンチ形状の補正]
 ワーク90の材料の物性値や板厚の誤差、あるいは、プレスブレーキ1,1Aの機械原点の微小なズレなどは、ワーク90あるいはプレスブレーキ1,1Aに固有のものである(むろん、公差内ではあるが)。従って、これらに起因して必要となるパンチ4の形状の修正(すなわち、各パンチ要素4aの位置補正)は、ワーク90の加工対象範囲のうち最初の区間(例えば、第1~10列)について得られた補正値を、それ以降の区間に反映させる、フィード・フォワードにより対応すればよい。
 例えば、パンチ4が200個のパンチ要素4aを有する場合、ダイ長手方向に沿った順で1個目、100個目、および200個目の3つのパンチ要素4aに対応する位置で、第1~10列について曲げ量を計測する。つまり、ワーク90の下流端部分について、3×10=30個の計測値を取得する。そして、これを平均するなどして補正値を決定し、この補正値を、第11列以降の加工に際してのパンチ要素4aの位置補正にも加算すればよい。なお、形状修正後のパンチ4による加工で過剰曲げが生じるのを防ぐため、上記30個の計測値のうち、最小の値あるいは平均値以下の値を、補正値として採用してもよい。
 [その他]
 ワーク90のダイ長手方向の幅寸法が、パンチ4のダイ長手方向の幅寸法より小さい場合、ワーク90のダイ長手方向の両端外側に加工に直接寄与しないパンチ要素4aが位置するよう、ワーク90を配置(セット)する。そして、このような外側のパンチ要素4a(以下、「外側パンチ要素4a」)は、内側に隣接するパンチ要素4a(以下、「内側パンチ要素4a」)よりも下方(第2方向のダイ3に近い側)に突出させた位置に設定してもよい。例えば、外側パンチ要素4aは、内側パンチ要素4aよりも、内側パンチ要素4aが押圧するワーク90の端部の厚み寸法分だけ、下方へ突出する位置に設定する。
 また、パンチ4のダイ長手方向の端部に、加工に直接寄与しない外側パンチ要素4aが複数ある場合、これらの外側パンチ要素4aの位置は下記のように設定するのが好ましい。すなわち、加工に直接寄与する内側パンチ要素4aに隣接する外側直近の1つの外側パンチ要素(以下、「第1外側パンチ要素」)4aについてはこれに隣接する内側パンチ要素4aと同じ位置に設定する。そして、第1外側パンチ要素4aよりも更に外側に位置する外側パンチ要素(以下、「第2外側パンチ要素」)4aについてはワーク90の端部の厚み寸法分だけ下方へ突出する位置に設定する。これにより、第1外側パンチ要素4aが意図せずワーク90に干渉するのを防止できる。
 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。
 これまで実施形態について説明したが、上記構成は一例であり、本発明の範囲内で適宜変更、削除および/または追加することができる。
 本発明は、ワークに曲げ加工を施すプレスブレーキに適用することができる。
1,1A プレスブレーキ
2    搬送機構
3    ダイ
4    パンチ
4a   パンチ要素
5    クラウニング機構
6    パンチ支持部
7    パンチ駆動機構
8    曲げ量計測器
9    制御装置
10   パンチ要素調整機構

Claims (7)

  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、
     前記パンチを支持するパンチ支持部と、
     前記パンチ及び前記パンチ支持部を前記ダイに対して相対的に上下方向に移動させるパンチ駆動機構と、
     各前記パンチ要素の前記パンチ支持部に対する上下方向の位置を調整する位置コントローラと、
     前記ワークの曲げ量を計測する曲げ量計測器と、
     前記ワークの板厚ごとに、前記ワークに対する前記パンチ要素の押込み量と前記ワークに生じる曲げ量との対応関係を記憶するメモリと、
     制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、
      曲げ加工が行われた前記ワークの前記曲げ量と、当該曲げ量の計測位置における板厚とに応じて、前記メモリに記憶された前記対応関係を参照し、
      前記位置コントローラを制御して、当該計測位置における前記パンチ要素の上下方向位置を補正して各前記パンチ要素により形成される前記パンチの形状を修正し、
      前記パンチ駆動機構を制御して、曲げ加工が行われた前記ワークの個所に追加の曲げ加工を実行する、プレスブレーキ。
  2.  前記制御装置は、
      前記ダイ及び前記パンチによって曲げ加工が施されたワークの曲げ量と、当該曲げ量と前記目標曲げ量との差である曲げ不足量とを取得し、
      前記曲げ不足量が所定値以上の場合に、前記メモリに記憶された前記対応関係に基づいて、前記曲げ不足量に応じた前記パンチ要素の上下方向位置を補正して前記パンチの形状を修正し、
      曲げ加工が行われた前記ワークの個所に追加の曲げ加工を実行する、請求項1に記載のプレスブレーキ。
  3.  前記制御装置は、
      計測された前記曲げ量と、当該曲げ量の計測位置における板厚とに応じて、前記メモリに記憶された前記対応関係を参照し、
      当該計測位置における前記パンチ移動機構による前記パンチ支持部の上下方向位置を補正する、請求項1または2に記載のプレスブレーキ。
  4.  前記制御装置は、
      補正前における前記パンチ要素の上下方向の位置と、前記曲げ不足量と、補正前後における前記ワークと前記パンチ要素との上下方向の接触位置の差分量と、に基づいて前記パンチ要素の上下方向位置を補正する、請求項1~3のいずれかに記載のプレスブレーキ。
  5.  前記ダイの長手方向両端部に対する中央部の上下方向への突出量であるクラウニング量を変更するクラウニング機構を更に備え、
     前記制御装置は、
      計測された前記曲げ量と、当該曲げ量の計測位置における板厚とに応じて、前記メモリに記憶された前記対応関係から当該計測位置における前記パンチ要素の上下方向位置を補正するとともに、前記クラウニング量を補正する、請求項1~4のいずれかに記載のプレスブレーキ。
  6. 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たワークの曲げ加工方法であって、
     予め設定された曲げ量となるように前記ダイ及び前記パンチによってワークの所定範囲に対して曲げ加工を施す工程と、
     前記ワークの曲げ量を計測するとともに、当該曲げ量から目標曲げ量に対する曲げ不足量を取得する工程と、
     前記曲げ不足量が許容範囲内にあるかを判定する工程と、
     前記曲げ不足量が許容範囲外の場合に、予め記憶された、前記ワークの板厚ごとの前記ワークに対する前記パンチ要素の押込み量と前記ワークに生じる曲げ量との対応関係に基づいて、前記パンチ要素の上下方向位置を補正する工程と、
     上下方向位置が補正された各前記パンチ要素によって形成されるパンチ修正形状により、前記ワークの前記所定範囲に対して追加の曲げ加工を施す工程と、を備えるプレスブレーキを用いた曲げ加工方法。
  7. 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たワークの曲げ加工方法であって、
     (A)予め設定された曲げ量となるように前記ダイ及び前記パンチによってワークの所定範囲に対して曲げ加工を施す工程と、
     (B)前記ワークを1列分搬送する工程と、
     (C)前記ワークの曲げ量を計測するとともに、当該曲げ量から目標曲げ量に対する曲げ不足量を取得する工程と、
     (D)(A)工程から(C)工程を前記ワークの最終列まで繰り返す工程と、
     (E)各前記曲げ不足量が許容範囲内にあるかを判定する工程と、
     (F)各前記曲げ不足量が許容範囲外の場合に、予め記憶された、前記ワークの板厚ごとの前記ワークに対する前記パンチ要素の押込み量と前記ワークに生じる曲げ量との対応関係に基づいて、各前記パンチ要素の上下方向位置を補正する工程と、
     (G)上下方向位置が補正された各前記パンチ要素によって形成されるパンチ修正形状により、前記ワークに対して追加の曲げ加工を施す工程と、を備えるプレスブレーキを用いた曲げ加工方法。
     
     
     
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