JP2000233228A - 板材曲げ加工機による加工方法および板材曲げ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプリングバック量を減少させて正確な曲げ
加工を表面を荒らすことなく小さな曲げ加工力で行うこ
とのできる板材曲げ加工機による加工方法および板材曲
げ加工機を提供する。 【解決手段】 上部テーブル７と下部テーブル５を相対
的に上下移動させてパンチＰとダイＤの協働によりワー
クＷに曲げ加工を行う際に、制御装置１５の制御によ
り、上部テーブル７または下部テーブル５の移動を上下
移動手段１１に指令する動作パターンに、波形重畳装置
１９が重畳振動波形発生器２３により発生された振動波
形を重畳して、曲げ加工時にパンチＰまたはダイＤを振
動させるように制御する。あるいは、パンチＰを取り付
けている中間板９に直接振動加えて、曲げ加工時にパン
チＰを振動させるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板金に曲げ加工
を行う板材曲げ加工機による加工方法および板材曲げ加
工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６を参照するに、従来より板材曲げ加
工機としてのプレスブレーキ１においては、フレーム３
の下部前面（図６中右側）に下部テーブル５が固定的に
設けられており、この下部テーブル５の上端にはダイＤ
が装着されている。また、フレーム３の上部前面には、
前記下部テーブル５に対向して昇降自在の上部テーブル
７が設けられており、この上部テーブル７の下端には中
間板９を介してパンチＰが装着されている。

【０００３】さらに、フレーム３の上部前面には、前記
上部テーブル７を上下移動させるアクチュエータ１１が
設けられており、上部テーブル７の高さ位置を検出する
位置センサ１３が設けられている。また、プレスブレー
キ１の近傍には、位置センサ１３からの位置信号に基づ
いて上下移動手段の一例としてのアクチュエータ１１を
制御して所望の曲げ角度を得るための制御装置１５が設
けられている。

【０００４】上記構成により、制御装置１５がアクチュ
エータ１１を制御して上部テーブル７を上下動させ、こ
の時の上部テーブル７の位置を位置センサ１３により検
出して制御装置１５にフィードバックし、パンチＰとダ
イＤの協働によりワークＷに所望の曲げ加工を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の技術にあっては、以下のような問題が指摘され
ている。

【０００６】(1) スプリングバック量が大きいため、曲
げ角度を正確に出しづらい。

【０００７】(2) 曲げ角度を安定させるため、上限端で
１秒程度の保持時間を設けているので加工時間が長くな
る。

【０００８】(3) 大きな曲げ加工力が要求される。

【０００９】(4) 曲げ加工に伴う加工硬化現象により、
曲げ部の表面が荒れたり、割れる場合がある。

【００１０】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、スプリングバック量
を減少させて正確な曲げ加工の表面を荒らすことなく小
さな曲げ加工力で行うことのできる板材曲げ加工機によ
る加工方法および板材曲げ加工機を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明の板材曲げ加工機による加工
方法は、パンチを中間板を介して下端部に装着した上部
テーブルと、ダイを上端部に装着した下部テーブルを、
相対的に上下移動させてワークに曲げ加工を行う板材曲
げ加工機による加工方法において、前記上部テーブルま
たは下部テーブルの移動を指令する動作パターンに、振
動波形を重畳すること、を特徴とするものである。

【００１２】従って、上部テーブルと下部テーブルを相
対的に上下移動させてパンチとダイの協働によりワーク
に曲げ加工を行う際に、上部テーブルまたは下部テーブ
ルの移動を指令する動作パターンに振動波形を重畳し
て、曲げ加工時にパンチまたはダイを振動させる。

【００１３】請求項２による発明の板材曲げ加工機によ
る加工方法は、パンチを中間板を介して下端部に装着し
た上部テーブルと、ダイを上端部に装着した下部テーブ
ルを、相対的に上下移動させてワークに曲げ加工を行う
板材曲げ加工機による加工方法において、前記中間板に
振動を加えること、を特徴とするものである。

【００１４】従って、上部テーブルと下部テーブルを相
対的に上下移動させてパンチとダイの協働によりワーク
に曲げ加工を行う際に、パンチを上部テーブルに取り付
けている中間板に振動を与えることによりパンチを振動
させる。

【００１５】請求項３による発明の板材曲げ加工機によ
る加工方法は、請求項１または２記載の板材曲げ加工機
による加工方法において、前記重畳される振動波形の周
波数、振幅、波形等が、金型情報やワークの材質、板
厚、曲げ長さ等により決定されること、を特徴とするも
のである。

【００１６】従って、上部テーブルと下部テーブルを相
対的に上下移動させてパンチとダイの協働によりワーク
に曲げ加工を行う際に、パンチまたはダイに加える振動
波形の周波数、振幅、波形等を、金型情報やワークの材
質、板厚、曲げ長さ等の加工条件を考慮して決定する。

【００１７】請求項４による発明の板材曲げ加工機は、
パンチを中間板を介して下端部に装着した上部テーブル
と、ダイを上端部に装着した下部テーブルを、相対的に
上下移動させてワークに曲げ加工を行う板材曲げ加工機
であって、前記上部テーブルまたは下部テーブルを移動
パターンに従って上下移動させる上下移動手段と、前記
移動パターンの一部に振動波形を重畳する波形重畳装置
と、前記振動波形を発生する重畳振動波形発生器と、前
記上下移動手段を移動パターンに従って制御すると共に
前記波形重畳装置および重畳振動波形発生器を制御する
制御装置と、を備えてなることを特徴とするものであ
る。

【００１８】従って、上部テーブルと下部テーブルを相
対的に上下移動させてパンチとダイの協働によりワーク
に曲げ加工を行う際に、制御装置の制御により、上部テ
ーブルまたは下部テーブルの移動を上下移動手段に指令
する動作パターンに、波形重畳装置が重畳振動波形発生
器により発生された振動波形を重畳して、曲げ加工時に
パンチまたはダイを振動させるように制御する。

【００１９】請求項５による発明の板材曲げ加工機は、
パンチを中間板を介して下端部に装着した上部テーブル
と、ダイを上端部に装着した下部テーブルを、相対的に
上下移動させてワークに曲げ加工を行う板材曲げ加工機
であって、前記上部テーブルまたは下部テーブルを移動
パターンに従って上下移動させる上下移動手段と、前記
中間板に振動を加える中間板アクチュエータと、この中
間板アクチュエータに加える振動波形を指令する波形重
畳装置と、前記振動波形を発生する重畳振動波形発生器
と、前記上下移動手段を移動パターンに従って制御する
と共に前記中間板アクチュエータおよび前記波形重畳装
置および重畳振動波形発生器を制御する制御装置と、を
備えてなることを特徴とするものである。

【００２０】従って、上部テーブルと下部テーブルを相
対的に上下移動させてパンチとダイの協働によりワーク
に曲げ加工を行う際に、制御装置の制御により、上部テ
ーブルの移動を上下移動手段に指令する動作パターンに
対応させて、波形重畳装置が重畳振動波形発生器により
発生された振動波形をパンチを取り付けている中間板に
加えて、曲げ加工時にパンチを振動させるように制御す
る。

【００２１】請求項６による発明の板材曲げ加工機は、
請求項４または５記載の板材曲げ加工機において、前記
制御装置が、重畳される振動波形の周波数、振幅、波形
等を金型情報やワークの材質、板厚、曲げ長さ等により
決定するものであること、を特徴とするものである。

【００２２】従って、上部テーブルと下部テーブルを相
対的に上下移動させてパンチとダイの協働によりワーク
に曲げ加工を行う際に、制御装置では、パンチまたはダ
イに加える振動波形の周波数、振幅、波形等を、金型情
報やワークの材質、板厚、曲げ長さ等の加工条件を考慮
して決定する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。なお、プレスブレーキに
ついてはすでに十分既知であること、およびすでに従来
技術において概略を説明したので説明を省略する。

【００２４】図１には、この発明に係るプレスブレーキ
１の制御系統が示されている。すなわち、制御装置１５
Ａは、ＣＮＣ１７、波形重畳装置１９、サーボアンプ２
１を備えており、アクチュエータ１１を制御すると共
に、このアクチュエータ１１の位置を位置センサ１３に
より検出してフィードバックするようになっている。

【００２５】ＣＮＣ１７では、上部テーブル７の動作パ
ターンを生成してテーブル位置指令と、重畳信号、重畳
振動波形発生器制御信号を波形重畳装置１９を経てアク
チュエータ重畳振動波形発生器２３に出力する。また、
ＣＮＣ１７は、テーブル以外の軸制御とサーボアンプ２
１の起動、サーボアンプ２１の停止等をも制御する。

【００２６】波形重畳装置１９では、テーブル位置指令
と重畳振動波形発生器２３の信号による重畳出力を重畳
信号としてサーボアンプ２１に出力する。すなわち、デ
ジタル入力の重畳信号がアクティブのとき、テーブル位
置指令と重畳振動波形発生器の出力とを重畳して重畳信
号を発生する。また、デジタル入力の重畳信号が非アク
ティブのときは、重畳せずにテーブル位置指令をそのま
ま出力する。このため、テーブル位置指令の一部に振動
を重畳することが可能になる。

【００２７】重畳振動波形発生器２３では、金型情報お
よび曲げ長さ、被加工物の材質、板厚等に対応して、Ｃ
ＮＣ１７により決定された周波数、振幅、波形等の重畳
振動波形を生成する。

【００２８】サーボアンプ２１では、重畳出力を電力増
幅してアクチュエータ１１を作動させる。アクチュエー
タ１１が作動すると、位置センサ１３により、上部テー
ブル７の位置変位を電気信号としてサーボアンプ２１に
フィードバックして、位置閉ループを構成する。

【００２９】次に、図２を参照して、テーブル動作パタ
ーンの説明する。

【００３０】ＣＮＣ１７は、テーブル位置指令を波形重
畳装置１９に入力する（図２（Ａ）参照）。波形重畳装
置１９には、重畳振動波形発生器２３により生成された
重畳振動波形が入力される（図２（Ｂ）参照）。

【００３１】一方、ＣＮＣ１７からは、曲げ加工におい
て上部テーブル７の下限端位置に対応する時間に限り重
畳波形を重畳すべくパルス信号を波形重畳装置１９に入
力する（図２（Ｄ）参照）。波形重畳装置１９では、位
置指令、重畳波形およびパルス信号を重ねることによ
り、曲げ加工中の上部テーブル７に振動を与える波形を
作成する（図２（Ｃ）参照）。

【００３２】以上の結果から、振動を重畳することによ
り、曲げ加工部の残留応力が減少するためスプリングバ
ック量が減少して曲げ角度が安定する。これにより、曲
げ終了時の保持時間が不必要となるので、加工時間の短
縮化を図ることができる。また、曲げ部の加工硬化が防
止され、金属材料の延性が保たれるため、曲げ部表面の
荒れや割れを防止することができ、さらに曲げ力の低減
化を図ることができる。

【００３３】図３には、この発明に係るプレスブレーキ
１の別の制御系統が示されている。なお、前述の図１に
示されている場合と共通する部位には共通の符号を付し
て、重複する説明を省略する。

【００３４】すなわち、制御装置１５Ｂは、ＣＮＣ１
７、サーボアンプ２１を備えており、アクチュエータ１
１を制御すると共に、このアクチュエータ１１の位置を
位置センサ１３により検出してフィードバックするよう
になっている。

【００３５】ＣＮＣ１７では、金型情報および曲げ長
さ、被加工物の材質、板厚等を考慮して上部テーブル７
の動作パターンを生成すると共に、位置センサ１３から
の信号に基づいて上部テーブル７が下限端にある間上部
テーブル７に振動を与えるべくテーブル位置指令をサー
ボアンプ２１に出力する（前述の図２（Ｃ）と同様の波
形となる）。また、ＣＮＣ１７は、テーブル以外の軸制
御とサーボアンプの起動、サーボアンプの停止等を制御
する。

【００３６】サーボアンプ２１では、テーブル位置指令
を電力増幅してアクチュエータ１１を作動させる。アク
チュエータ１１が作動すると、位置センサ１３により、
位置変位を電気信号としてサーボアンプ２１にフィード
バックして、位置閉ループを構成する。

【００３７】このように構成しても、前述の図１に示さ
れている場合とまったく同様の作用および効果を得るこ
とができる。

【００３８】図４には、この発明に係るプレスブレーキ
１のさらに別の制御系統が示されている。すなわち、制
御装置１５Ｃは、ＣＮＣ１７、波形重畳装置１９、サー
ボアンプ２１を備えており、加工用のアクチュエータ１
１を制御すると共に、このアクチュエータ１１の位置を
位置センサ１３により検出してフィードバックするよう
になっている。さらに、パンチＰを取り付けている中間
板９を振動させる中間板アクチュエータ２５を制御す
る。

【００３９】ＣＮＣ１７では、上部テーブル７の動作パ
ターンを生成して位置指令とサーボＯＮ信号をサーボア
ンプ２１に発し、重畳振動波形発生器制御信号を重畳振
動波形発生器２３に発して重畳信号を波形重畳装置１９
に出力する。また、ＣＮＣ１７は、テーブル以外の軸制
御とサーボアンプの起動、サーボアンプの停止等を制御
する。

【００４０】サーボアンプ２１では、重畳出力を電力増
幅してアクチュエータ１１を作動させる。アクチュエー
タ１１が作動すると、位置センサ１３により、位置変位
を電気信号としてサーボアンプ２１にフィードバックし
て、位置閉ループを構成する。

【００４１】波形重畳装置１９は、重畳振動波形発生器
２３の出力により、重畳出力を中間板振動アクチュエー
タ２５に送る。すなわち、波形重畳装置１９は、重畳制
御信号がアクティブのとき、重畳振動波形発生器２３の
出力を重畳出力に出す。重畳制御信号が非アクティブの
とき、重畳振動波形発生器２３の出力を重畳出力に出さ
ない。このため、重畳出力により、中間板振動アクチュ
エータ２５はパンチＰを直接振動させることにより、テ
ーブル位置指令の動作パターンの一部に振動を加えたと
きと同様に、振動を重畳させることが可能になる。

【００４２】重畳振動波形発生器２３では、金型情報お
よび曲げ長さ、被加工物の材質、板厚等に応じて、ＣＮ
Ｃ１７により決定された周波数、振幅、波形等の振動波
形を生成する。

【００４３】次に、図５を参照して、テーブル動作パタ
ーンの説明する。

【００４４】ＣＮＣ１７は、テーブル位置指令を波形重
畳装置１９に入力する（図５（Ａ）参照）。波形重畳装
置１９は、重畳振動波形発生器２３により生成された重
畳振動波形が入力される（図５（Ｂ）参照）。

【００４５】一方、ＣＮＣ１７からは、曲げ加工におい
て上部テーブル７の下限端位置に対応する時間に限り重
畳波形を重畳すべくパルス信号を波形重畳装置１９に入
力する（図５（Ｄ）参照）。波形重畳装置１９では、パ
ルス信号と重ねあわせて中間板アクチュエータ２５に重
畳出力（図５（Ｃ）参照）をする。これにより、パルス
ＯＮの間のみ中間板アクチュエータ２５により、中間板
９を介してパンチＰに振動を与える。

【００４６】以上の結果から、中間板９を介してパンチ
Ｐに振動を与えることにより、曲げ加工部の残留応力が
減少するためスプリングバック量が減少して曲げ角度が
安定する。これにより、曲げ終了時の保持時間が不必要
となるので、加工時間の短縮化を図ることができる。ま
た、曲げ部の加工硬化が防止され、金属材料の延性が保
たれるため、曲げ部表面の荒れや割れを防止することが
でき、さらに曲げ力の低減化を図ることができる。

【００４７】なお、この発明は前述の発明の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、
その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述
の発明の実施の形態においては、上部テーブル７を上下
移動させて曲げ加工を行う場合について説明したが、下
部テーブル５を上下移動させて曲げ加工を行う場合につ
いても適用できる。但し、この場合には、振動波形が重
畳されるのは、下部テーブル５の動作パターンとなるこ
とは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よる板材曲げ加工機による加工方法では、上部テーブル
と下部テーブルを相対的に上下移動させてパンチとダイ
の協働によりワークに曲げ加工を行う際に、上部テーブ
ルまたは下部テーブルの移動を指令する動作パターンに
振動波形を重畳して、曲げ加工時にパンチまたはダイを
振動させるので、曲げ加工部の残留応力が減少しスプリ
ングバック量が減少して曲げ角度が安定する。これによ
り、曲げ終了時の保持時間が不必要となるので、加工時
間の短縮化を図ることができる。また、曲げ部の加工硬
化が防止され、金属材料の延性が保たれるため、曲げ部
表面の荒れや割れを防止することができ、さらに曲げ力
の低減化を図ることができる。

【００４９】請求項２の発明による板材曲げ加工機によ
る加工方法では、上部テーブルと下部テーブルを相対的
に上下移動させてパンチとダイの協働によりワークに曲
げ加工を行う際に、パンチを上部テーブルに取り付けて
いる中間板に振動を与えることによりパンチを振動させ
るので、曲げ加工部の残留応力が減少しスプリングバッ
ク量が減少して曲げ角度が安定する。これにより、曲げ
終了時の保持時間が不必要となるので、加工時間の短縮
化を図ることができる。また、曲げ部の加工硬化が防止
され、金属材料の延性が保たれるため、曲げ部表面の荒
れや割れを防止することができ、さらに曲げ力の低減化
を図ることができる。

【００５０】請求項３の発明による板材曲げ加工機によ
る加工方法では、上部テーブルと下部テーブルを相対的
に上下移動させてパンチとダイの協働によりワークに曲
げ加工を行う際に、パンチまたはダイに加える振動波形
の周波数、振幅、波形等を、金型情報やワークの材質、
板厚、曲げ長さ等の加工条件を考慮して決定するので、
効果的な波形の振動を加えることができる。

【００５１】請求項４の発明による板材曲げ加工機で
は、上部テーブルと下部テーブルを相対的に上下移動さ
せてパンチとダイの協働によりワークに曲げ加工を行う
際に、制御装置の制御により、上部テーブルまたは下部
テーブルの移動を上下移動手段に指令する動作パターン
に、波形重畳装置が重畳振動波形発生器により発生され
た重畳振動を重畳して、曲げ加工時にパンチまたはダイ
を振動させるように制御するので、曲げ加工部の残留応
力が減少しスプリングバック量が減少して曲げ角度が安
定する。これにより、曲げ終了時の保持時間が不必要と
なるので、加工時間の短縮化を図ることができる。ま
た、曲げ部の加工硬化が防止され、金属材料の延性が保
たれるため、曲げ部表面の荒れや割れを防止することが
でき、さらに曲げ力の低減化を図ることができる。

【００５２】請求項５の発明による板材曲げ加工機で
は、上部テーブルと下部テーブルを相対的に上下移動さ
せてパンチとダイの協働によりワークに曲げ加工を行う
際に、制御装置の制御により、上部テーブルの移動を上
下移動手段に指令する動作パターンに対応させて、波形
重畳装置が重畳振動波形発生器により発生された重畳振
動をパンチを取り付けている中間板に加えて、曲げ加工
時にパンチを振動させるように制御するので、曲げ加工
部の残留応力が減少しスプリングバック量が減少して曲
げ角度が安定する。これにより、曲げ終了時の保持時間
が不必要となるので、加工時間の短縮化を図ることがで
きる。また、曲げ部の加工硬化が防止され、金属材料の
延性が保たれるため、曲げ部表面の荒れや割れを防止す
ることができ、さらに曲げ力の低減化を図ることができ
る。

【００５３】請求項６の発明による板材曲げ加工機で
は、上部テーブルと下部テーブルを相対的に上下移動さ
せてパンチとダイの協働によりワークに曲げ加工を行う
際に、制御装置では、パンチまたはダイに加える振動波
形の周波数、振幅、波形等を、金型情報やワークの材
質、板厚、曲げ長さ等の加工条件を考慮して決定するの
で、効果的な波形の振動を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る板材曲げ加工機における制御系
統の一例を示すブロック図である。

【図２】図１に示されている制御装置における各要素の
動きを示すタイムチャートである。

【図３】この発明に係る板材曲げ加工機における別の制
御系統の例を示すブロック図である。

【図４】この発明に係る板材曲げ加工機におけるさらに
別の制御系統の例を示すブロック図である。

【図５】図４に示されている制御装置における各要素の
動きを示すタイムチャートである。

【図６】この発明に係る板材曲げ加工機による加工方法
を適用する板材曲げ加工機の一例である。

【符号の説明】

１ プレスブレーキ（板材曲げ加工機） ５ 下部テーブル ７ 上部テーブル ９ 中間板 １１ アクチュエータ（上下移動手段） １５ 制御装置 １９ 波形重畳装置 ２３ 重畳振動波形発生器 ２５ 中間板アクチュエータ Ｐ パンチ Ｄ ダイ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチを中間板を介して下端部に装着し
   た上部テーブルと、ダイを上端部に装着した下部テーブ
   ルを、相対的に上下移動させてワークに曲げ加工を行う
   板材曲げ加工機による加工方法において、前記上部テー
   ブルまたは下部テーブルの移動を指令する動作パターン
   に、振動波形を重畳すること、を特徴とする板材曲げ加
   工機による加工方法。
2. 【請求項２】 パンチを中間板を介して下端部に装着し
   た上部テーブルと、ダイを上端部に装着した下部テーブ
   ルを、相対的に上下移動させてワークに曲げ加工を行う
   板材曲げ加工機による加工方法において、前記中間板に
   振動を加えること、を特徴とする板材曲げ加工機による
   加工方法。
3. 【請求項３】 前記重畳される振動波形の周波数、振
   幅、波形等が、金型情報やワークの材質、板厚、曲げ長
   さ等により決定されること、を特徴とする請求項1また
   は２記載の板材曲げ加工機による加工方法。
4. 【請求項４】 パンチを中間板を介して下端部に装着し
   た上部テーブルと、ダイを上端部に装着した下部テーブ
   ルを、相対的に上下移動させてワークに曲げ加工を行う
   板材曲げ加工機であって、前記上部テーブルまたは下部
   テーブルを移動パターンに従って上下移動させる上下移
   動手段と、前記移動パターンの一部に振動波形を重畳す
   る波形重畳装置と、前記振動波形を発生する重畳振動波
   形発生器と、前記上下移動手段を移動パターンに従って
   制御すると共に前記波形重畳装置および重畳振動波形発
   生器を制御する制御装置と、を備えてなることを特徴と
   する板材曲げ加工機。
5. 【請求項５】 パンチを中間板を介して下端部に装着し
   た上部テーブルと、ダイを上端部に装着した下部テーブ
   ルを、相対的に上下移動させてワークに曲げ加工を行う
   板材曲げ加工機であって、前記上部テーブルまたは下部
   テーブルを移動パターンに従って上下移動させる上下移
   動手段と、前記中間板に振動を加える中間板アクチュエ
   ータと、この中間板アクチュエータに加える振動波形を
   指令する波形重畳装置と、前記振動波形を発生する重畳
   振動波形発生器と、前記上下移動手段を移動パターンに
   従って制御すると共に前記中間板アクチュエータおよび
   前記波形重畳装置および重畳振動波形発生器を制御する
   制御装置と、を備えてなることを特徴とする板材曲げ加
   工機。
6. 【請求項６】 前記制御装置が、重畳される振動波形の
   周波数、振幅、波形等を金型情報やワークの材質、板
   厚、曲げ長さ等により決定するものであること、を特徴
   とする請求項4または５記載の板材曲げ加工機。