JP2012187613A

JP2012187613A - 曲げ加工機

Info

Publication number: JP2012187613A
Application number: JP2011054188A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Otake; 俊昭大竹
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2012-10-04

Abstract

【課題】周辺温度の影響を受けることなく、高精度に移動量を検出することが可能な曲げ加工機を提供する。
【解決手段】パンチＰおよびダイＤが対向するように装着された一対のテーブル３，５を相対移動させることにより板材Ｗを曲げ加工する曲げ加工機１において、上部テーブル３に設けられた測長器１３と、上部テーブル３に設けられ測長器１３が発した光を測長器１３に向けて反射する第１の反射部材１５と、測長器１３が光を発してからこの発した光を測長器１３が受光するまでに要した時間にもとづいて、上部テーブル３の撓み量を算出する制御装置９とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パンチおよびダイの加圧によって板材を曲げ加工する曲げ加工機に関する。

曲げ加工機においては、上下一対のテーブルの一方のテーブルにパンチを装着し、他方のテーブルにダイを装着し、パンチとダイとの間に板材（ワーク）を挟み込んだ状態でパンチおよびダイの加圧によって板材を曲げ加工している。板材を加圧して曲げ加工を行うため、一方のテーブルが他方のテーブルに対して移動可能となっている。

ワークを曲げ加工するときの反力で、僅かではあるがテーブルに撓みが発生する。そこで、たとえば、特許文献１に記載されている曲げ加工機では、バックゲージ等に設けられたレーザ測長器よって、テーブルの撓みを測定している。

特開２００１−２１９２２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている従来の曲げ加工機では、レーザ測長器がバックゲージ等に設けられているので、曲げ加工されているワークが邪魔になって、ワークの曲げ加工をしているときにおけるテーブルの撓みを測定することができない場合があるという問題がある。また、レーザ測長器がバックゲージ等に設けられているので、テーブルの撓みを測定するときに、フレームの撓み等による誤差が生じて、テーブルの撓みを正確に測定することができないおそれがある。

なお、特許文献１の図１２で示すように、測長器支持台にレーザ測長器を設ける構成も考えられるが、測長器支持台が邪魔になり、作業効率が悪化したり曲げ加工機の構造が煩雑になるという問題がある。

そこで本発明は、簡素な構成でワークを曲げ加工しているときであってもテーブルの撓みを正確に測定することができるとともに、作業効率が悪化することを防止できる曲げ加工機を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、パンチおよびダイが対向するように装着された一対のテーブルを相対移動させることにより前記パンチと前記ダイとの加圧によって板材を曲げ加工する曲げ加工機において、前記一対のテーブルのうちの少なくとも一方のテーブルに設けられた測長器と、前記測長器が設けられたテーブルに設けられ、前記測長器が発した光を前記測長器に向けて反射する第１の反射部材と、前記測長器が光を発してから、この発した光を前記測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前記測長器が設けられたテーブルの撓み量を算出する制御装置とを有する曲げ加工機である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の曲げ加工機において、前記測長器が設けられたテーブルと対向しているテーブルに設けられ、前記測長器が発した光を前記測長器に向かって反射する第２の反射部材と、前記測長器が発した光を前記第１の反射部材に向けて反射するとともに前記第１の反射部材が反射した光を前記測長器に向けて反射し、もしくは、前記測長器が発した光を前記第２の反射部材まで到達させるとともに前記第２の反射部材で反射された光を測長器まで到達させる導光部材とを有し、前記制御装置は、前記導光部材が、前記測長器が発した光を前記第２の反射部材まで到達させるとともに前記第２の反射部材で反射された光を前記測長器まで到達させるときに、前記測長器が光を発してから、この発した光を前記測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前一対のテーブルの間の距離を算出する装置である曲げ加工機である。

請求項３に記載の発明は、パンチおよびダイが対向するように装着された上部テーブルと下部テーブルとを相対移動させることにより前記パンチと前記ダイとの加圧によって板材を曲げ加工する曲げ加工機において、前記上部テーブルの長手方向の一端部側で前記上部テーブルに設けられ、下方に向けてレーザ光を発しまた上方に向かって進むレーザ光を受光する上側レーザ測長器と、前記上部テーブルの長手方向の中間部で前記上部テーブルに設けられ、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光を前記上側レーザ測長器に向けて反射する上側中間反射部材と、前記上部テーブルに設けられ、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光を前記上側中間反射部材に向けて反射するとともに前記上側中間反射部材が反射した光を前記上側レーザ測長器に向けて反射する第１の上側端部反射部材と、前記下部テーブルの長手方向の一端部側で前記下部テーブルに設けられ、上方に向けてレーザ光を発しまた下方に向かって進むレーザ光を受光する下側レーザ測長器と、前記下部テーブルの長手方向の中間部で前記下部テーブルに設けられ、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光を前記下側レーザ測長器に向けて反射する下側中間反射部材と、前記下部テーブルに設けられ、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光を前記下側中間反射部材に向けて反射するとともに前記下側中間反射部材が反射した光を前記下側レーザ測長器に向けて反射する第１の下側端部反射部材と、前記上側レーザ測長器がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を前記上側レーザ測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前記上部テーブルの撓み量を算出し、前記下側レーザ測長器がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を前記下側レーザ測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前記下部テーブルの撓み量を算出する制御装置とを有する曲げ加工機である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の曲げ加工機において、前記下側レーザ測長器と前記第１の下側端部反射部材とは、前記各テーブルの長手方向で、前記上側レーザ測長器と前記第１の上側端部反射部材とは反対側に設けられており、前記下部テーブルに設けられ、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光を前記上側レーザ測長器に向けて反射する第２の下側端部反射部材と、前記上部テーブルに設けられ、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光を前記下側レーザ測長器に向けて反射する第２の上側端部反射部材とを有し、前記第１の上側端部反射部材は、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光から離れた位置である退避位置に位置するように構成されており、前記第１の下側端部反射部材は、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光から離れた位置である退避位置に位置するように構成されており、前記制御装置は、前記第１上側端部反射部材と前記第１下側端部反射部材とが、前記退避位置に位置しているときに、前記各テーブルの間の距離を算出する装置である曲げ加工機である。

請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の曲げ加工機において、前記上部テーブルの撓みと同等の撓みを前記下部テーブルに付与するか、もしくは、前記下部テーブルの撓みと同等の撓みを前記上部テーブルに付与するクラウニング装置を有する曲げ加工機である。

本発明によれば、簡素な構成でワークを曲げ加工しているときであってもテーブルの撓みを正確に測定することができるとともに、作業効率が悪化することを防止できる。

本発明の一実施形態の曲げ加工機の全体を示す正面図である。図１におけるＩＩ部の拡大図である。図１におけるＩＩＩ部の拡大図である。本発明の一実施形態の曲げ加工機の全体を示す正面図である。クラウニング装置の説明図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＶＢ−ＶＢ断面を示す図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＶＣ矢視図である。クラウニング装置の変形例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＶＩ矢視図である。パンチおよびダイによって板材を曲げ加工する状態を示す図である。

本発明の実施形態に係る曲げ加工機１は、パンチＰ（図７参照）およびダイＤ（図７参照）が対向するように装着された上部テーブル３と下部テーブル５とを相対移動させることによりパンチＰとダイＤとの加圧によって板材（ワーク）Ｗ（図７参照）を曲げ加工するものである。

詳しく説明すると、下部テーブル５は、曲げ加工機１のフレーム７の下側でフレーム７に一体的に設けられており、上部テーブル３は、フレーム７の上側で図示しないリニアガイドベアリングを介してフレーム７に設けられており、下部テーブル５に対して接近もしくは離反する方向（上下方向）で移動自在になっている。

また、曲げ加工機１には、制御装置９が設けられており、上部テーブル３は、制御装置９（制御部４１）の制御の下、油圧シリンダ１１等のアクチュエータにより上下方向で移動するようになっている。上部テーブル３の下面にはパンチＰ（図１等では図示せず）が装着されるようになっており、下部テーブル５の上面にはパンチＰに対向してダイＤ（図１等では図示せず）が装着されるようになっている。

そして、上部テーブル３とパンチＰおよび下部テーブル５とダイＤを介して油圧シリンダ１１でワークＷ（図１等では図示せず）に加圧力を作用させることにより、ワークＷを曲げ加工するようになっている。なお、すでに理解されるように、ワークＷを曲げ加工するための加圧力は、上部テーブル３が下部テーブル５に向かって下降してパンチＰおよびダイＤによってワークＷを挟むことにより作用する。

また、曲げ加工機１には、上側レーザ測長器１３と上側中間反射部材１５と第１の上側端部反射部材１７と下側レーザ測長器１９と下側中間反射部材２１と第１の下側端部反射部材２３とが設けられている。

上側レーザ測長器１３は、上部テーブル３の長手方向の一端部側（たとえば、曲げ加工機１の左側の端部近傍）で、上部テーブル３に一体的に設けられている。また、上側レーザ測長器１３は、下方（たとえば鉛直下方）に向けてレーザ光を発し、また、上方に向かって進むレーザ光（上記発したレーザ光とは逆向きのレーザ光）を受光するように構成されている。

上側中間反射部材１５は、たとえば、反射鏡で構成されており、上側レーザ測長器１３から離れており、上部テーブル３の長手方向の中間部（たとえば、中央）で上部テーブル３に一体的に設けられている。なお、曲げ加工機１の上下方向では、上側中間反射部材１５は、上側レーザ測長器１３よりも下方に位置している。曲げ加工機１の前後方向では、上側中間反射部材１５は、上側レーザ測長器１３とほぼ同じところに位置している。そして、上側中間反射部材１５は、第１の上側端部反射部材１７を介して、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光を上側レーザ測長器１３に向けて反射するようになっている。

第１の上側端部反射部材１７も、たとえば、反射鏡で構成されている。また、第１の上側端部反射部材１７は、上側レーザ測長器１３と上側中間反射部材１５とから離れており、上側レーザ測長器１３と上側中間反射部材１５との間のレーザ光の光路の中間部で、上部テーブル３に設けられている。なお、曲げ加工機１の上下方向では、第１の上側端部反射部材１７は、上側中間反射部材１５とほぼ同じ高さのところに位置しており、曲げ加工機１の上下方向では、第１の上側端部反射部材１７は、上側レーザ測長器１３の下側（真下）に位置している。そして、第１の上側端部反射部材１７は、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光を上側中間反射部材１５に向けて反射するとともに上側中間反射部材１５が反射した光を上側レーザ測長器１３に向けて反射するようになっている。

下側レーザ測長器１９は、下部テーブル５の長手方向の一端部側（たとえば、曲げ加工機１の右側の端部近傍）で、下部テーブル５に一体的に設けられている。また、下側レーザ測長器１９は、上方（たとえば鉛直上方）に向けてレーザ光を発し、また、下方に向かって進むレーザ光（上記発したレーザ光とは逆向きのレーザ光）を受光するように構成されている。

下側中間反射部材２１も、たとえば、反射鏡で構成されており、下側レーザ測長器１９から離れており、下部テーブル５の長手方向の中間部（たとえば、中央）で下部テーブル５に一体的に設けられている。なお、曲げ加工機１の上下方向では、下側中間反射部材２１は、下側レーザ測長器１９よりも上方に位置している。曲げ加工機１の前後方向では、下側中間反射部材２１は、下側レーザ測長器１９とほぼ同じところに位置している。そして、下側中間反射部材２１は、第１の下側端部反射部材２３を介して、下側レーザ測長器１９が発したレーザ光を下側レーザ測長器１９に向けて反射するようになっている。

第１の下側端部反射部材２３も、たとえば、反射鏡で構成されている。また、第１の下側端部反射部材２３は、下側レーザ測長器１９と下側中間反射部材２１とから離れており、下側レーザ測長器１９と下側中間反射部材２１との間のレーザ光の光路の中間部で、下部テーブル５に設けられている。なお、曲げ加工機１の上下方向では、第１の下側端部反射部材２３は、下側中間反射部材２１とほぼ同じ高さのところに位置しており、曲げ加工機１の上下方向では、第１の下側端部反射部材２３は、下側レーザ測長器１９の上側（真上）に位置している。そして、第１の下側端部反射部材２３は、下側レーザ測長器１９が発したレーザ光を下側中間反射部材２１に向けて反射するとともに下側中間反射部材２１が反射した光を下側レーザ測長器１９に向けて反射するようになっている。

制御装置９は、上側レーザ測長器１３がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を上側レーザ測長器１３が受光するまでに要した時間にもとづいて、上部テーブル３の撓み量を算出するようになっている。また、制御装置９は、下側レーザ測長器１９がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を下側レーザ測長器１９が受光するまでに要した時間にもとづいて、下部テーブル５の撓み量を算出するようになっている。

さらに説明すると、上側レーザ測長器１３は、レーザ光を発するレーザ発光部（図示せず）とレーザ光を受光するレーザ受光部（図示せず）とを備えている。レーザ発光部とレーザ受光部とはお互いがほぼ同じところに位置している。

上側レーザ測長器１３が発したレーザ光が第１の上側端部反射部材１７に向かって進み（鉛直下方に進み）第１の上側端部反射部材１７で反射されるようになっている。第１の上側端部反射部材１７で反射されたレーザ光は、上側中間反射部材１５に向かって進み（水平方向で曲げ加工機の左から右に向かって進み）上側中間反射部材１５で反射されるようになっている。上側中間反射部材１５で反射されたレーザ光は、第１の上側端部反射部材１７に向かって進み（水平方向で曲げ加工機の右から左に向かって進み）第１の上側端部反射部材１７で反射されるようになっている。第１の上側端部反射部材１７で反射されたレーザ光は、上側レーザ測長器１３に向かって進み（鉛直上方に進み）、上側レーザ測長器１３に到達し、前記レーザ受光部で受光されるようになっている。

そして、上側レーザ測長器１３がレーザ光を出射した時刻と、上側レーザ測長器１３が出射し上側中間反射部材１５で反射した光を上側レーザ測長器１３で受光した時刻との差（ごく短い時間）を、制御装置９に出力するようになっている。

制御装置９（演算部２５）は、上側レーザ測長器１３から受け取った上記ごく短い時間に基づいて、上側レーザ測長器１３と上側中間反射部材１５との間の距離を算出し、この算出した距離を用いて、上部テーブル３の撓み量を算出するようになっている。

ここで、図１と図２とを参照して、上部テーブル３の撓みの算出についてさらに詳しく説明する。

図１で示す参照符号２７は、上部テーブル３の平面状の下面を示している。ワークＷを曲げ加工するときの加圧力（ワークＷ等から受ける反力）がかかっていない場合には、上部テーブル３の下面は、参照符号２７で示すように直線状になっている。

図１で示す参照符号２７Ａは、上部テーブル３の撓んで湾曲した下面を示している。ワークＷを曲げ加工するときの加圧力（ワークＷ等から受ける反力）がかかると、上部テーブル３の下面は、参照符号２７Ａで示すように、上に凸な円弧状になる。

なお、上部テーブル３に一体的に設けられたパンチＰは、上部テーブル３と同様に撓むようになっている。

図２を参照するに、上部テーブル３の下面２７が平面状になっているときには、上側中間反射部材１５は、位置ＰＵ１のところに存在している。一方、ある大きさの加圧力で上部テーブル３が撓んで下面２７Ａが上方に凸になると、上側中間反射部材１５は、距離ΔＺＵだけ上方に移動して、位置ＰＵ２のところに存在する。このときの距離ΔＺＵが、上部テーブル３の中央における撓み量になる。なお、図２では、上部テーブル３の撓んだ下面２７Ａの表示は省略してある。

上側中間反射部材１５が位置ＰＵ１に存在している状態では、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光は、光路ＬＵ０を通って下方に進み第１の上側端部反射部材１７で反射される。第１の上側端部反射部材１７で反射されたレーザ光は、光路ＬＵ１を通って左から右に進み上側中間反射部材１５で反射される。上側中間反射部材１５で反射されたレーザ光は、光路ＬＵ１を通って右から左に進み第１の上側端部反射部材１７で反射される。第１の上側端部反射部材１７で反射されたレーザ光は、光路ＬＵ０を通って上方に進み上側レーザ測長器１３で受光される。

このときにおける、上側レーザ測長器１３がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を上側レーザ測長器１３が受光するまでに要した時間ｔｕ１は、次に示す式ｆ１で表すことができる。

ｔｕ１／２＝｛<ＬＵ０>+<ＬＵ１>｝／ｃ・・・ｆ１
ここで、ｃは、空気中におけるレーザ光の速度であり、<ＬＵ０>は、上側レーザ測長器１３と第１の上側端部反射部材１７（上側端部反射部材１７の反射部位）との間の距離であり、<ＬＵ１>は、第１の上側端部反射部材１７（上側端部反射部材１７の反射部位）と、上側中間反射部材１５（上側中間反射部材１５の反射部位）との間の距離である。

一方、上部テーブル３が撓んで上側中間反射部材１５が位置ＰＵ２に存在している状態では、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光は、光路ＬＵ０を通って下方に進み第１の上側端部反射部材１７で反射される。第１の上側端部反射部材１７で反射されたレーザ光は、光路ＬＵ２を通って左から右に進み上側中間反射部材１５で反射される。上側中間反射部材１５で反射されたレーザ光は、光路ＬＵ２を通って右から左に進み第１の上側端部反射部材１７で反射される。第１の上側端部反射部材１７で反射されたレーザ光は、光路ＬＵ０を通って上方に進み上側レーザ測長器１３で受光される。

このときにおける、上側レーザ測長器１３がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を上側レーザ測長器１３が受光するまでに要した時間ｔｕ２は、次に示す式ｆ２で表すことができる。

ｔｕ２／２＝｛<ＬＵ０>+<ＬＵ２>｝／ｃ・・・ｆ２
ここで、<ＬＵ２>は、第１の上側端部反射部材１７（上側端部反射部材１７の反射部位）と、上側中間反射部材１５（上側中間反射部材１５の反射部位）との間の距離である。

また、距離<ＬＵ１>と距離<ＬＵ２>と上側中間反射部材１５の移動量ΔＺＵとの関係は、次に示す式ｆ３で表すことができる。

<ＬＵ１>^２+ΔＺＵ^２＝<ＬＵ２>^２・・・ｆ３
各式ｆ２，ｆ３において、各距離<ＬＵ０>，<ＬＵ１>は既知である。すなわち、たとえば、曲げ加工機１が稼動していないときに別途測定した値を、制御装置９の図示しないメモリに記憶しておいて、使用すればよい。また、時間ｔｕ２は実際に測定された値が使用される。

そして、制御装置９の演算部２５が、各式ｆ２，ｆ３を用いて、距離ΔＺＵを求めることで、上部テーブル３の中央における撓み量を求めることができる。

なお、式ｆ１を用いて距離<ＬＵ１>を求め、この求めた距離<ＬＵ１>と各式ｆ２，ｆ３とを用いて、距離ΔＺＵを求めてもよい。

また、図１等では、曲げ加工機１の左右方向において、左側の油圧シリンダ１１の中心位置と、上側レーザ測長器１３の中心位置（上側レーザ測長器１３のレーザ光の出射位置および受光位置）と、第１の上側端部反射部材１７の中心位置（第１の上側端部反射部材のレーザ光反射部位）とがお互いに一致しているが、上側レーザ測長器１３の中心位置と第１の上側端部反射部材１７の中心位置とを、曲げ加工機１の中央側に僅かにずらしてあってもよいし、上側レーザ測長器１３の中心位置と第１の上側端部反射部材１７の中心位置とを、曲げ加工機１の外側に僅かにずらしてあってもよい。

すなわち、上側レーザ測長器１３の中心位置と第１の上側端部反射部材１７の中心位置とを、左側の油圧シリンダ１１の中心位置中心位置よりも、僅かに右側にずらして設けてもよいし、僅かに左側にずらして設けてもよい。

なお、上側レーザ測長器１３がレーザ光を出射した時刻と、上側レーザ測長器１３がレーザ光を受光した時刻とを、上側レーザ測長器１３が制御装置９に出力する代わりに、レーザ光を出射した時刻とレーザ光を受光した時刻との差（短い時間）を用いて、上側レーザ測長器１３が上側レーザ測長器１３と上側中間反射部材１５との間の距離を算出し、この算出した距離を制御装置９に出力するようになって構成されていてもよい。

次に、図１と図２とを参照して、下部テーブル５の撓みの算出についてさらに詳しく説明する。

図１で示す参照符号２９は、下部テーブル５の平面状の上面を示している。ワークＷを曲げ加工するときの加圧力（ワークＷ等から受ける反力）がかかっていない場合には、下部テーブル５の上面は、参照符号２９で示すように直線状になっている。

参照符号２９Ａは、下部テーブル５の撓んで湾曲した上面を示している。ワークＷを曲げ加工するときの加圧力（ワークＷ等から受ける反力）がかかると、下部テーブル５の上面は、参照符号２９Ａで示すように、下に凸な円弧線状になる。

また、参照符号２９Ｂは、詳しくは後述するクラウニング装置３１で下部テーブル５の撓みを上部テーブル３の撓みに合わせて補正したときの、下部テーブル５の上面を示している。撓みが補正された下部テーブル５の上面は、参照符号２９Ｂで示すように、上に凸な円弧線状になる。

なお、下部テーブル５に一体的に設けられたダイＤは、下部テーブル５と同様に撓むようになっている。

下部テーブル５の撓みΔＺＤは、クラウニング装置３１の稼動の有無にかかわらず、上部テーブル３の撓みΔＺＵと同様にして、次に示す各式ｆ４，ｆ５，ｆ６を用いて求めることができる。

ｔｄ１／２＝｛<ＬＤ０>+<ＬＤ１>｝／ｃ・・・ｆ４
ｔｕ２／２＝｛<ＬＤ０>+<ＬＤ２>｝／ｃ・・・ｆ５
<ＬＤ１>^２+ΔＺＵ^２＝<ＬＤ２>^２・・・ｆ６
ここで、各時間ｔｄ１，ｔｕ２は、下側レーザ測長器１９がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を下側レーザ測長器１９が受光するまでに要した時間であり、<ＬＤ０>は、下側レーザ測長器１９と第１の下側端部反射部材２３との間の距離であり、<ＬＤ１>は、下部テーブル５が撓んでいないときにおける第１の下側端部反射部材２３と下側中間反射部材２１との間の距離であり、<ＬＤ２>は、下部テーブル５が撓んだときにおける（クラウニング装置３１の稼動で撓んだときにおける）第１の下側端部反射部材２３と下側中間反射部材２１との間の距離である。

なお、上側レーザ測長器１３等の場合と同様にして、下側レーザ測長器１９の中心位置と第１の下側端部反射部材２３の中心位置とを、右側の油圧シリンダ１１の中心位置中心位置よりも、僅かに左側にずらして設けてもよいし、僅かに右側にずらして設けてもよい。

ところで、既に理解されるように、上部テーブル３の長さと下部テーブル５の長さとはお互いがのほぼ等しくなっており、上部テーブル３の長手方向は、曲げ加工機１の左右方向（図１の左右方向）になっており、下部テーブル５の長手方向も、曲げ加工機１の左右方向になっており、上部テーブル３と下部テーブル５とは、曲げ加工機１の左右方向でお互いがほぼ同じ位置に位置している。そして、下側レーザ測長器１９と第１の下側端部反射部材２３とは、各テーブル３，５の長手方向で、上側レーザ測長器１３と第１の上側端部反射部材１７とは反対側に設けられている。

また、曲げ加工機１には、図１等で示すように、第２の下側端部反射部材３３と第２の上側端部反射部材３５とが設けられている。

第２の下側端部反射部材３３は、たとえば、反射鏡で構成されており、第１の上側端部反射部材１７の下側（真下）で、下部テーブル５に一体的に設けられている。また、第２の下側端部反射部材３３は、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光（下方に向かって進んだレーザ光）を上側レーザ測長器１３に向けて（上側に向けて）反射するようになっている。

また、第１の上側端部反射部材１７は、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光（レーザ光の光路）から離れた位置（レーザ光と干渉しない位置）である退避位置に位置するように構成されている。

すなわち、第１の上側端部反射部材１７は、制御装置９（制御部４１）の制御の下、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光を、上側中間反射部材１５に向けて反射する反射位置（図１参照）、もしくは、上側レーザ測長器１３が発したレーザ光を、第２の下側端部反射部材３３まで到達させる退避位置（図４参照）に位置するようになっている。このような、第１の上側端部反射部材１７の移動（回動）位置決めは、第１の上側端部反射部材の移動位置決め装置３７によってなされるようになっている。

詳しく説明すると、第１の上側端部反射部材１７は、図示しないベアリングを介して上部テーブル３に設けられており、曲げ加工機１の前後方向（図１に紙面に直交する方向）に延びた軸Ｃ１を中心にして回動するようになっている。また、第１の上側端部反射部材１７は、図示しないソレノイド等のアクチュエータで駆動されて、図１で示すように、軸Ｃ１を中心にして４５°インデックス位置決めされるようになっている。

図１で示すように反射位置に位置している状態では、第１の上側端部反射部材１７の平面状の反射面は、水平面に対して４５°傾いている。一方、図４で示すように退避位置に位置している状態では、回動中心軸Ｃ１の位置と第１の上側端部反射部材１７との位置関係を適宜選択することで、レーザ光と干渉しない位置で、第１の上側端部反射部材１７の平面状の反射面が、上下方向に展開している。

第２の上側端部反射部材３５も、第２の下側端部反射部材３３と同様にして、反射鏡で構成されており、第１の下側端部反射部材２３の上側（真上）で、上部テーブル３に一体的に設けられている。また、第２の上側端部反射部材３５は、下側レーザ測長器１９が発したレーザ光（上方に向かって進んだレーザ光）を下側レーザ測長器１９に向けて（下側に向けて）反射するようになっている。

また、第１の下側端部反射部材２３は、第１の上側端部反射部材１７と同様にして、軸Ｃ２を中心にして回動し、下側レーザ測長器１９が発したレーザ光（レーザ光の光路）から離れた位置（レーザ光と干渉しない位置）である退避位置に位置するように構成されている。

すなわち、第１の下側端部反射部材２３は、下側レーザ測長器１９が発したレーザ光を、下側中間反射部材２１に向けて反射する反射位置（図１参照）、もしくは、下側レーザ測長器１９が発したレーザ光を、第２の上側端部反射部材３５まで到達させる退避位置（図４参照）に位置するようになっている。このような、第１の下側端部反射部材２３の移動（回動）位置決めは、第１の下側端部反射部材の移動位置決め装置３９によってなされるようになっている。

そして、制御装置９は、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３とが、前記反射位置に位置しているときに、各テーブル３，５の撓み量を算出し、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３とが、前記退避位置に位置しているときに、各テーブル３，５の間の距離を算出するようになっている。

詳しく説明すると、図４に示す状態で、上側レーザ測長器１３がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を上側レーザ測長器１３が受光するまでに要した時間に基づいて、制御装置９（演算部２５）が距離Ｌ１を算出し、下側レーザ測長器１９がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を下側レーザ測長器１９が受光するまでに要した時間に基づいて、制御装置９（演算部２５）が距離Ｌ２を算出するようになっている。

そして、各距離Ｌ１，Ｌ２により、各テーブル３，５の左右方向の両端部で、各テーブル３，５間の距離を算出することができるようになっている。

なお、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３とを、レーザ光の一部を反射し他の一部を透過させるハーフミラーで構成してもよい。これにより、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３とを上述したように移動させる必要がなくなり、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３とを反射位置に位置させたままにしておける。

この場合、たとえば、常に距離Ｌ１（Ｌ２）が、<ＬＵ０>+<ＬＵ２>（<ＬＤ０>+<ＬＤ２>）よりも小さくなっていることが望ましい。

また、前述したように、曲げ加工機１には、クラウニング装置３１が設けられている。クラウニング装置３１は、制御装置９（制御部４１）の制御の下、上部テーブル３の撓みと同等の撓みを下部テーブル５に付与するようになっている。

詳しく説明すると、クラウニング装置３１は、図５で示すように、下部テーブル５と、一対の平板状の支え板５１と、下部テーブル５と支え板５１とに係合している油圧シリンダ４５等のアクチュエータとを備えて構成されている。

平板状の支え板５１は、フレーム７に一体的に設けられている。平板状の支え板５１には、複数の貫通孔４３が設けられている。各貫通孔４３は、支え板５１の長手方向の中間部で所定の間隔をあけて配置されている。

下部テーブル５は、所定の間隔をあけて設けられている一対の支え板５１の間に設けられており、長手方向の両端部が、円柱状の軸部材５３を介して、支え板５１に支持されている。これにより、下部テーブル５は、長手方向の両端が回転支点によって支持されている両端支持梁にようになっている。なお、各貫通孔４３は、下部テーブル５や支え板５１の長手方向で、各軸部材５３の内側に位置している。

油圧シリンダ４５のヘッド側端部（シリンダの端部）は、貫通孔４３の下面に接触しており、油圧シリンダ４５のロッドの先端部は、下部テーブル５の下面（下部）に接触している。そして、油圧シリンダ４５に油圧作動油を供給すると、油圧シリンダ４５のシリンダロッドが上方に突出し、この突出によって下部テーブル５の上面が上に凸に撓むようになっている。なお、油圧シリンダ４５による下部テーブル５の上面の撓み量や撓み曲線の形状は、制御装置９の制御の下、油圧シリンダ４５に供給される油圧作動油の圧力を変えること等でなされる。

下側レーザ測長器１９は、下側レーザ測長器支持部材５５を介して下部テーブル５に一体的に設けられており、支え板５１とは非接触の状態になっている。

ところで、図６で示すように、一方の支え板（下側レーザ測長器１９側の支え板；前側の支え板）５１（５１Ａ）の長さを僅かに短くして、支え板５１Ａの外側（長手方向における外側）に、下側レーザ測長器１９を設けてもよい。この場合も、下側レーザ測長器１９は、下側レーザ測長器支持部材５５を介して下部テーブル５に一体的に設けられるが、図５に示す場合に比べて、曲げ加工機１の前後方向で下側レーザ測長器１９を下部テーブル５により近づけることができる。

また、図５や図６で示す場合において、下側レーザ測長器支持部材５５を使用することなく、下部テーブル５の形態を適宜変更して、下側レーザ測長器１９を下部テーブル５に直接設けてもよいし、支え板５１に切り欠きや貫通孔を設けて、そこに、下側レーザ測長器１９を設置してもよい。

さらに、クラウニング装置３１を上部テーブル３に設けて、下部テーブル５の撓みと同等の撓みを上部テーブル３に付与するように構成してもよい。

ところで、図７は、ワークＷが目標の曲げ角度に曲げ加工される状態を示している。ワークＷは目標の曲げ角度となるように曲げ加工される。目標の曲げ角度とするためのパンチＰとダイＤとの設定距離Ｌは制御装置９に格納されている。かかる設定距離Ｌは、板材の材質、板厚、曲げ長さに応じて適宜設定されるものである。上述した手順で演算部２５が算出したパンチＰとダイＤとの間の距離（上部テーブル３と下部テーブル５との間の距離）が設定距離Ｌに達していない場合には、制御部４１が油圧シリンダ１１を駆動して上部テーブル３をさらに下降させる。

クラウニング装置３１は、上述したように、ワークＷへの曲げ加工によって上部テーブル３に発生した撓みに合わせて下部テーブル５を撓ませるものである。上部テーブル３の撓みは、曲げ加工時におけるワークＷの反力によって上部テーブル３が上方に反る（左右方向の両端部が下方に位置し左右方向の中央部が上方に位置するようにして上部テーブル３に下面が凹状に湾曲する）ように発生するものである。同様に下部テーブル５には下方に反る撓みがワークＷの反力によって発生する。この撓みを補正するため、クラウニング装置３１は上部テーブル３の反りに合わせて下部テーブル５を上方に反る（下部テーブル５が凸状になるように）ように撓ませる。

上部テーブル３に撓みが発生した場合、制御装置９はクラウニング装置３１を駆動制御する。クラウニング装置３１の駆動により上部テーブル３の撓みと同じような上方へ反った撓みが下部テーブル５に発生する。この下部テーブル５の撓み量は、下側レーザ測長器１９等によって検出された時間差が制御装置９に出力されることにより算出される。そして算出された撓み量が上部テーブル３の撓み量と等しくなるまでクラウニング装置３１の駆動が継続され、上部テーブル３の撓み量（上側レーザ測長器１３等と制御装置９とによって算出された撓み量）と同じとなった時点でクラウニング装置３１の駆動が停止する（油圧シリンダ４５のシリンダロッドが停止する）。これにより上下のテーブル２，３の撓み量が同じとなって撓み補正がなされる。従ってワークＷの曲げ加工を高精度に行うことができる。また、ワークＷの実際の曲げ加工時に撓み量を補正できるため、試し曲げが不要となる。

ここで、曲げ加工機１の動作について説明する。

初期状態では、パンチＰが設置された上部テーブル３が、ダイＤが設置された下部テーブル５から離れて上昇しており、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３とが、図４に示すように退避位置に位置しているものとする。また、各レーザ測長器１３，１９は、レーザ光を発しておらず、クラウニング装置３１は停止しているものとする。また、制御装置９のメモリには、ワークＷの加工プログラムが格納されているものとする。

上記初期状態において、曲げ加工機１のスタートスイッチが押されると、制御装置９の制御の下、図示しない突き当てが所定の位置に移動位置される。

この後、オペレータは、ワークＷの端部を突き当てに当接させ、ダイＤの所定の位置にワークＷを載置する。

続いて、上部テーブル３が下降し始める。このとき、各レーザ測長器１３，１９が、レーザ光を発して、上部テーブル３と下部テーブル５との間の距離を算出する。

上部テーブル３と下部テーブル５との間の距離が所定の距離になったとき（たとえば、ダイＤとワークＷとパンチＰとが接触し始めたとき）、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３とを図１に示す反射位置に位置させるとともに、クラウニング装置３１を稼動して、ワークＷへの曲げ加工によって上部テーブル３に発生した撓みに合わせて下部テーブル５を撓ませつつ、ワークＷの曲げ加工を進める（上部テーブル３をさらに下降してワークＷの曲げを進める）。

このワークＷの曲げ加工を進めているときには、短い時間間隔で、第１の上側端部反射部材１７と第１の下側端部反射部材２３との位置が、退避位置もしくは反射位置になるように切り変えて、各テーブル３，５間の距離の測定と、各テーブル３，５の撓み量の測定とを交互に繰り返す。

続いて、各テーブル３，５間の距離が所定の距離（ワークＷの曲げが完了する距離）になったとき、上部テーブル３の下降を停止し、各レーザ測長器１３，１９でのレーザ光の出射を停止し、クラウニング装置３１を停止し、突き当てを退避させ、上部テーブル３が上昇する。

続いて、曲げ加工が終了したワークＷを曲げ加工機１から搬出する。２回目以降の曲げは、初回曲げと同じ条件であれば初回の曲げのデータを有効に利用することができる。

曲げ加工機１によれば、上部テーブル３に設けられている上側レーザ測長器１３と第１の上側端部反射部材１７と上側中間反射部材１５とを用いて、上部テーブル３の撓みを測定しているので、従来のように測長器支持台等を別途設ける必要がなくなり、簡素な構成で、また、ワークＷを曲げ加工しているときであっても上部テーブル３の撓みを正確に測定することができる。

また、上部テーブル３の撓みを測定するためのシステム（上側レーザ測長器１３、第１の上側端部反射部材１７、上側中間反射部材１５）が、上部テーブル３内にセットされている（一体物である上部テーブル３に一体的に設けられている）ので、外部の影響をほとんど受けないようになっている。そして、周辺温度等に影響されることなく上部テーブル３の撓み量を高精度で測定することができる。これにより恒温室等の設備が不要となる。

また、下部テーブル５においても、上部テーブル３の場合と同様にして、周辺温度等に影響されることなく下部テーブル５の撓みを正確に測定することができる。

さらに、従来のように測長器支持台等を設けていないので、ワークＷに曲げ加工をするときワークＷに干渉する障害物が存在しておらず、作業効率が悪化することを防止できる。

また、曲げ加工機１によれば、上側レーザ測長器１３と第２の下側端部反射部材３３、および、下側レーザ測長器１９と第２の上側端部反射部材３５を用いて、上部テーブル３と下部テーブル５との間の距離を測定するように構成されているので、簡素な構成で外部の影響をほとんど受けることなく、上部テーブル３と下部テーブル５との間の距離を正確に測定することができるとともに、従来のように測長器支持台等を設けていないので、作業効率が悪化することを防止できる。

なお、曲げ加工機１は、パンチおよびダイが対向するように装着される一対のテーブルを相対移動させることにより前記パンチと前記ダイとの加圧によって板材を曲げ加工する曲げ加工機であって、前記一対のテーブルのうちの少なくとも一方のテーブルに一体的に設けられた測長器と、前記測長器から離れて前記測長器が設けられたテーブルに一体的に設けられ前記測長器が発した光を前記測長器に向けて反射する第１の反射部材と、前記測長器が光を発してからこの発した光を前記測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて前記測長器が設けられたテーブルの撓み量を算出する制御装置とを有する曲げ加工機の例である。

また、曲げ加工機１において、上側中間反射部材１５に変えて受光センサを設けてもよい。この受光センサは、微細な受光素子を多数備えているものとする。また、上記受光センサでは、それらの微細は受光素子が曲げ加工機１の上下方向に並んでいるとする。そして、上部テーブル３の撓み量に応じて、レーザ光を受光する受光素子が変わるようになっており、いずれの受光素子でレーザ光受光したかによって、上部テーブル３の撓み量を測定することができるようになっていてもよい。同様にして、下側中間反射部材２１に変えて受光センサを設けてもよい。

なお、前記測長器は、光を出射する発光部と光を検知する受光部とを備えている。そして、前記測長器から離れている前記第１の反射部材に前記発光部で出射した光を照射し、前記第１の反射部材で反射した光を前記受光部で受光するようになっている。また、前記発光部で光を出射した時刻と、前記発光部で出射され前記第１の反射部材で反射した光を前記受光部で受光した時刻との差（ごく短い時間）を、前記制御装置に出力するようになっている。そして、前記制御装置は、前記測長器から受け取った前記ごく短い時間に基づいて、前記測長器と前記第１の反射部材との間の距離を算出し、この算出した距離を用いて、前記測長器が設けられたテーブルの撓み量を算出するようになっている。

また、前記曲げ加工機において、前記測長器が設けられたテーブルと対向しているテーブルに一体的に設けられ前記測長器が発した光を前記測長器に向かって反射する第２の反射部材と、前記測長器が発した光を前記第１の反射部材に向けて反射するとともに前記第１の反射部材が反射した光を前記測長器に向けて反射しもしくは前記測長器が発した光を前記第２の反射部材まで到達させるとともに前記第２の反射部材で反射された光を測長器まで到達させる導光部材とを設け、前記制御装置が前記導光部材が前記測長器が発した光を前記第２の反射部材まで到達させるとともに前記第２の反射部材で反射された光を前記測長器まで到達させるときに前記測長器が光を発してからこの発した光を前記測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて前一対のテーブルの間の距離を算出する構成になっていてもよい。

１曲げ加工機
３上部テーブル
５下部テーブル
９制御装置
１３上側レーザ測長器
１５上側中間反射部材
１７第１の上側端部反射部材
１９下側レーザ測長器
２１下側中間反射部材
２３第１の下側端部反射部材
３１クラウニング装置
Ｐパンチ
Ｄダイ
Ｗワーク

Claims

パンチおよびダイが対向するように装着された一対のテーブルを相対移動させることにより前記パンチと前記ダイとの加圧によって板材を曲げ加工する曲げ加工機において、
前記一対のテーブルのうちの少なくとも一方のテーブルに設けられた測長器と、
前記測長器が設けられたテーブルに設けられ、前記測長器が発した光を前記測長器に向けて反射する第１の反射部材と、
前記測長器が光を発してから、この発した光を前記測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前記測長器が設けられたテーブルの撓み量を算出する制御装置と、
を有することを特徴とする曲げ加工機。
請求項１に記載の曲げ加工機において、
前記測長器が設けられたテーブルと対向しているテーブルに設けられ、前記測長器が発した光を前記測長器に向かって反射する第２の反射部材と、
前記測長器が発した光を前記第１の反射部材に向けて反射するとともに前記第１の反射部材が反射した光を前記測長器に向けて反射し、もしくは、前記測長器が発した光を前記第２の反射部材まで到達させるとともに前記第２の反射部材で反射された光を測長器まで到達させる導光部材と、
を有し、前記制御装置は、前記導光部材が、前記測長器が発した光を前記第２の反射部材まで到達させるとともに前記第２の反射部材で反射された光を前記測長器まで到達させるときに、前記測長器が光を発してから、この発した光を前記測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前一対のテーブルの間の距離を算出する装置であることを特徴とする曲げ加工機。
パンチおよびダイが対向するように装着された上部テーブルと下部テーブルとを相対移動させることにより前記パンチと前記ダイとの加圧によって板材を曲げ加工する曲げ加工機において、
前記上部テーブルの長手方向の一端部側で前記上部テーブルに設けられ、下方に向けてレーザ光を発しまた上方に向かって進むレーザ光を受光する上側レーザ測長器と、
前記上部テーブルの長手方向の中間部で前記上部テーブルに設けられ、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光を前記上側レーザ測長器に向けて反射する上側中間反射部材と、
前記上部テーブルに設けられ、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光を前記上側中間反射部材に向けて反射するとともに前記上側中間反射部材が反射した光を前記上側レーザ測長器に向けて反射する第１の上側端部反射部材と、
前記下部テーブルの長手方向の一端部側で前記下部テーブルに設けられ、上方に向けてレーザ光を発しまた下方に向かって進むレーザ光を受光する下側レーザ測長器と、
前記下部テーブルの長手方向の中間部で前記下部テーブルに設けられ、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光を前記下側レーザ測長器に向けて反射する下側中間反射部材と、
前記下部テーブルに設けられ、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光を前記下側中間反射部材に向けて反射するとともに前記下側中間反射部材が反射した光を前記下側レーザ測長器に向けて反射する第１の下側端部反射部材と、
前記上側レーザ測長器がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を前記上側レーザ測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前記上部テーブルの撓み量を算出し、前記下側レーザ測長器がレーザ光を発してから、この発したレーザ光を前記下側レーザ測長器が受光するまでに要した時間にもとづいて、前記下部テーブルの撓み量を算出する制御装置と、
を有することを特徴とする曲げ加工機。
請求項３に記載の曲げ加工機において、
前記下側レーザ測長器と前記第１の下側端部反射部材とは、前記各テーブルの長手方向で、前記上側レーザ測長器と前記第１の上側端部反射部材とは反対側に設けられており、
前記下部テーブルに設けられ、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光を前記上側レーザ測長器に向けて反射する第２の下側端部反射部材と、前記上部テーブルに設けられ、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光を前記下側レーザ測長器に向けて反射する第２の上側端部反射部材とを有し、
前記第１の上側端部反射部材は、前記上側レーザ測長器が発したレーザ光から離れた位置である退避位置に位置するように構成されており、
前記第１の下側端部反射部材は、前記下側レーザ測長器が発したレーザ光から離れた位置である退避位置に位置するように構成されており、
前記制御装置は、前記第１上側端部反射部材と前記第１下側端部反射部材とが、前記退避位置に位置しているときに、前記各テーブルの間の距離を算出する装置であることを特徴とする曲げ加工機。
請求項３または請求項４に記載の曲げ加工機において、
前記上部テーブルの撓みと同等の撓みを前記下部テーブルに付与するか、もしくは、前記下部テーブルの撓みと同等の撓みを前記上部テーブルに付与するクラウニング装置を有することを特徴とする曲げ加工機。