JPH06238342A - 曲げ加工方法及び曲げ加工装置 - Google Patents

曲げ加工方法及び曲げ加工装置

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Publication number
JPH06238342A
JPH06238342A JP3294893A JP3294893A JPH06238342A JP H06238342 A JPH06238342 A JP H06238342A JP 3294893 A JP3294893 A JP 3294893A JP 3294893 A JP3294893 A JP 3294893A JP H06238342 A JPH06238342 A JP H06238342A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movable body
mold
plate
punch
holding mechanism
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3294893A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Fujiwara
茂喜 藤原
Takashi Yoshida
隆史 吉田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度の高い曲げ加工を行うことができる。 【構成】 板材に金型を押し当てて板材を加工するにあ
たり、板材との当接部が凸曲面状となっている金型が取
り付けられた可動体の保持を電磁的に行う保持機構によ
って、金型の板材との当接部にかかる力を電磁力から計
測して得られる金型と板材との接触位置から板材の曲げ
角度を求め、この値に応じて金型の押し込み量を制御す
る。板材との当接部が凸曲面状となっている金型のどの
位置が板材に接触しているかを金型にかかる分力から求
めて板材の曲げ角度を得るために、正確な曲げ角度を得
られる押し込み量を設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金型を板材に押し当てる
ことで板材を曲げる曲げ加工方法及び曲げ加工装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】金型を板材に押し当てて曲げ加工を行う
場合、板材の材料物性(曲げ特性)に応じてスプリング
バック量が変化するために、金型を板材に当接させた状
態で金型を移動させる量である押し込み量を板材に応じ
て変更しなくては所要の曲げ角度を得ることができな
い。このために、曲げ加工時に金型にかかる力から、板
材の曲げ特性を推定することが提案されているが、この
力の検出に、従来は図5に示すように、金型3に取り付
けた歪みゲージ7を用いていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、歪ゲージ7を
用いる関係上、金型3の剛性を大きくするわけにいか
ず、そして曲げ加工時には、板材から金型3に作用する
力Fは、金型3の押し下げ方向に対して傾いた方向とな
っているために、その2分力Fx,Fzの内の分力Fx
によって、図5(b)に示すように、金型3に弾性変形が
生じて、金型3と板材との当接位置がずれてこれが誤差
となって表れる上に、金型3における板材との接触面は
凸曲面状となっているために、金型3のどの位置が板材
に接触しているかも問題となるものであり、このために
高精度な曲げ加工ができない。
【0004】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは精度の高い曲げ加工を
行うことができる曲げ加工方法及び曲げ加工装置を提供
するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る曲
げ加工方法は、板材に金型を押し当てて板材を加工する
にあたり、板材との当接部が凸曲面状となっている金型
が取り付けられた可動体の保持を電磁的に行う保持機構
によって、金型の板材との当接部にかかる力を電磁力か
ら計測して得られる金型と板材との接触位置から板材の
曲げ角度を求め、この値に応じて金型の押し込み量を制
御することを特徴とし、また本発明に係る曲げ加工装置
は、保持機構にて保持されるとともに金型が取り付けら
れた可動体と、金型を保持機構と共に板材に向けて駆動
する駆動手段と、保持機構に対する可動体の位置を検出
する位置センサと、保持機構に対する可動体の位置調整
用の電磁手段と、位置センサ出力に基づいて電磁手段に
よる電磁駆動力を調整するとともにこの電磁駆動力から
得られる板材と金型との接触位置から板材の曲げ角度を
求めてこの曲げ角度に応じて金型の押し込み量を制御す
る制御手段とを備えていることに特徴を有している。
【0006】
【作用】本発明によれば、板材との当接部が凸曲面状と
なっている金型のどの位置が板材に接触しているかを金
型にかかる分力から求めて板材の曲げ角度を得るため
に、正確な曲げ角度を得られる押し込み量を設定するこ
とができる。
【0007】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、本発明においては、たとえば図3に示すように、
保持機構1にて保持されている可動体2に板材9との接
触面が凸曲面状となっているパンチ(金型)3を取り付
けて、このパンチ3を保持機構1ごと油圧シリンダー等
の別途駆動手段(図示せず)で駆動することによって、
板材9に曲げ加工を行う。
【0008】ここにおける保持機構1は、可動体2を包
み込む保持室20を備えるとともに、保持室20内に圧
縮空気を導入する空気路21を備えて、この圧縮空気に
よる空気軸受で図中矢印で示すX軸方向とZ軸方向並び
にY軸回りの回転の3自由度の動きを可動体2に行わせ
ることができるようにしたもので、保持室20内面に
は、可動体2の上記動きによる位置変化を捕らえる複数
個の位置センサ4と、磁性体からなる可動体2に上記動
きを行わせることができる3対6個の電磁石5とが配設
されており、これら電磁石5による吸引力によって、可
動体2は磁気浮上した状態で保持されるようになってい
る。
【0009】そして、各位置センサ4は、図4に示すよ
うに、インターフェースI/Fを介して制御回路Mに接
続され、また各電磁石5もアンプAとインターフェース
I/Fを介して制御回路Mに接続されている。この制御
回路Mは、位置センサ3から出力される上記3自由度の
動きが可能な可動体2の位置を検出してこれを元に電磁
石5に流すコイル電流を調節することで、可動体2のフ
ィードバック制御を行うもので、3対の電磁石5に作用
する力の相互作用を考慮してフィードバック制御の演算
を行う必要があるために、行列演算を高速処理すること
ができるマイクロコンピュータで形成されている。ちな
みに電磁石5による可動体2の吸引力Fは、コイル電流
値Iと空隙Dと定数Cに対して、理想的にはF=C(I
/D)2の関係式があって、おおよその力は上式から求
めることができ、3対6個の電磁石5の各吸引力Fを行
列演算することにより、パンチ3表面での力・モーメン
トを計算することができる。なお、この制御回路Mに
は、前記駆動手段による保持機構1の駆動の際の保持機
構1の位置データ(パンチ3の高さデータ)も入力され
るようになっている。
【0010】しかして、図2(a)に示すように、板状の
板材9をパンチ3で押し下げることによって曲げを行う
場合、駆動手段による保持機構1の押し下げでパンチ3
を下降させる時、図1(a)に示すように、パンチ3と板
材9との接触部にかかる力Fの2分力Fx,Fzやモー
メントを、パンチ3にかかる荷重の変化、つまりは可動
体2の荷重による動きを補正するためになされる電磁石
5に流す電流値の変更やこの変更に伴うローレンツ力の
変化で検出することができるものであり、そしてこの時
のパンチ3の高さとパンチ3の凸曲面の形状データか
ら、パンチ3のどの部分が板材9に接触しているかを算
出することができ、このために、板材9がどのくらい曲
げられたかを正確に算出することができる。
【0011】従って、パンチ3をどこまで押し下げるか
の最終押し込み量を、解析モデル情報あるいはデータベ
ース情報から取得するスプリングバック量を加味して算
出し、図1(b)及び図2(b)に示すように、この最終押し
込み量までパンチ3を押し下げた後、パンチ3を上昇さ
せれば、板材9がスプリングバックした時に所要の曲げ
角度となっている曲げ加工を行うことができる。
【0012】また、本実施例にあっては、図1(c)及び
図2(c)に示すように、最終押し込み量までパンチ3を
押し下げた後の上昇時にも、パンチ3にかかる2分力を
計測して、この計測値から板材9のスプリングバックが
完了したかどうかを検出するとともに、このスプリング
バック完了時における曲げ角度とスプリングバック量も
求めて、データベースや解析モデル情報におけるスプリ
ングバック量のデータの修正を行うとともに、曲げ角度
が目的とした値より小さい場合には、再度の曲げ加工を
行うようにしてある。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明は、板材との当接部
が凸曲面状となっている金型のどの位置が板材に接触し
ているかを金型にかかる分力から求めて板材の曲げ角度
を得るために、正確な曲げ角度を得られる押し込み量を
設定することができるものであり、また金型の剛性を高
くすることができるために、誤差となる弾性変形が金型
に生じることを避けることができ、この点においても高
精度な曲げ加工を行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)(b)(c)は加工方法の一例を示すフローチャ
ートである。
【図2】(a)〜(c)は曲げ加工途中の状態を示す側面図で
ある。
【図3】保持機構と可動体とを示すもので、(a)は水平
断面図、(b)は縦断面図、(c)は横断面図である。
【図4】同上の制御回路を示すブロック回路図である。
【図5】(a)(b)は従来例の金型の正面図である。
【符号の説明】
1 保持機構 2 可動体 3 金型(パンチ) 4 位置センサ 5 電磁石
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、歪ゲージ7を
用いる関係上、金型3の剛性を大きくするわけにいか
ず、そして曲げ加工時には、板材から金型3に作用する
力Fは、金型3の押し下げ方向に対して傾いた方向とな
っているために図5(b)に示すように、金型3に弾性
変形が生じて、金型3と板材との当接位置がずれてこれ
が誤差となって表れる上に、金型3における板材との接
触面は凸曲面状となっているために、金型3のどの位置
が板材に接触しているかも問題となるものであり、この
ために高精度な曲げ加工ができない。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る曲
げ加工方法は、板材に金型を押し当てて板材を加工する
にあたり、板材との当接部が凸曲面状となっている金型
が取り付けられた可動体の保持を電磁的に行う保持機構
おいて、金型の板材との当接部にかかる力を電磁力か
ら計測し、この力の計測値と板材の曲げ角度とに応じて
金型の押し込み量を制御することを特徴とし、また本発
明に係る曲げ加工装置は、保持機構にて保持されるとと
もに金型が取り付けられた可動体と、金型を保持機構と
共に板材に向けて駆動する駆動手段と、保持機構に対す
る可動体の位置を検出する位置センサと、保持機構に対
する可動体の位置調整用の電磁手段と、位置センサ出力
に基づいて電磁手段による電磁駆動力を調整するととも
にこの電磁駆動力から金型の板材との当接部にかかる力
を求めてこの力の計測値と板材の曲げ角度とに応じて金
型の押し込み量を制御する制御手段とを備えていること
に特徴を有している。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【作用】本発明によれば、板材との当接部が凸曲面状と
なっている金型で板材を加工している際に金型の板材と
の当接部にかかる力を、金型のどの位置が板材に接触し
ているかも含めた状態で正確に計測することができるも
のであり、従って、この力の計測値と板材の曲げ角度と
から、押し込み量の制御を正確な曲げ角度を得られるも
のにすることができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】しかして、図2(a)に示すように、板状の
板材9をパンチ3で押し下げることによって曲げを行う
場合、駆動手段による保持機構1の押し下げでパンチ3
を下降させる時、図1(a)に示すように、パンチ3と板
材9との接触部にかかる力Fの2分力Fx,Fzやモー
メントを、パンチ3にかかる荷重の変化、つまりは可動
体2の荷重による動きを補正するためになされる電磁石
5に流す電流値の変更やこの変更に伴う電磁吸引力の変
化で検出することができるものである。そしてこの時の
パンチ3の高さとパンチ3の凸曲面の形状データから、
パンチ3のどの部分が板材9に接触しているかを算出す
ることができ、このために、板材9がどのくらい曲げら
れたかを正確に算出することができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】また、本実施例にあっては、図1(c)及び
図2(c)に示すように、最終押し込み量までパンチ3を
押し下げた後の上昇時にも、パンチ3にかかる2分力を
計測して、この計測値から板材9のスプリングバックが
完了したかどうかを検出するとともに、このスプリング
バック完了時における曲げ角度とスプリングバック量も
求めて、データベースや解析モデル情報におけるスプリ
ングバック量のデータの修正を行うとともに、曲げ角度
が目的とした値より小さい場合には、再度の曲げ加工を
行うようにしてある。尚、ここでは上述のように、板材
9の曲げ角度も保持機構1における可動体2の保持に必
要な電磁力を元に算出しているが、他の角度計測手段を
利用して求めてもよい。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明は、板材との当接部
が凸曲面状となっている金型で板材を加工している際に
金型の板材との当接部にかかる力を、金型のどの位置が
板材に接触しているかも含めた状態で正確に計測するこ
とができるものであり、従って、この力の計測値と板材
の曲げ角度とから、押し込み量の制御を正確な曲げ角度
を得られるものにすることができるものであり、また金
型の剛性を高くすることができるために、誤差となる弾
性変形が金型に生じることを避けることができ、この点
においても高精度な曲げ加工を行えるものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板材に金型を押し当てて板材を加工する
    にあたり、板材との当接部が凸曲面状となっている金型
    が取り付けられた可動体の保持を電磁的に行う保持機構
    によって、金型の板材との当接部にかかる力を電磁力か
    ら計測して得られる金型と板材との接触位置から板材の
    曲げ角度を求め、この値に応じて金型の押し込み量を制
    御することを特徴とする曲げ加工方法。
  2. 【請求項2】 保持機構にて保持されるとともに金型が
    取り付けられた可動体と、金型を保持機構と共に板材に
    向けて駆動する駆動手段と、保持機構に対する可動体の
    位置を検出する位置センサと、保持機構に対する可動体
    の位置調整用の電磁手段と、位置センサ出力に基づいて
    電磁手段による電磁駆動力を調整するとともにこの電磁
    駆動力から得られる板材と金型との接触位置から板材の
    曲げ角度を求めてこの曲げ角度に応じて金型の押し込み
    量を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする
    曲げ加工装置。
JP3294893A 1993-02-23 1993-02-23 曲げ加工方法及び曲げ加工装置 Withdrawn JPH06238342A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1344752A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-17 Tosoh Corporation Highly durable silicate glass, process for producing same, member comprised thereof, and apparatus provided therewith

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1344752A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-17 Tosoh Corporation Highly durable silicate glass, process for producing same, member comprised thereof, and apparatus provided therewith
US7084084B2 (en) 2002-03-11 2006-08-01 Tosoh Corporation Highly durable silica glass, process for producing same, member comprised thereof, and apparatus provided therewith

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Effective date: 20000509