JPH10128452A

JPH10128452A - プレスブレーキ

Info

Publication number: JPH10128452A
Application number: JP28632896A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Takada; 政明高田
Original assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-19
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JP3830589B2

Abstract

(57)【要約】【課題】長尺機により短尺材を曲げを行う場合にシン
プルで正確な追い込みが可能であり、材料のばらつきの
影響を受けずに１度の曲げ加工で精度の高い曲げ角度を
得ることができるようにする。【解決手段】３軸以上の駆動軸にて駆動される駆動金
型（パンチ５）と固定金型（ダイ４）との協働によって
短尺のワークＷを折り曲げる際、曲げ加工途中でワーク
Ｗの曲げ角度を検出するとともに、この検出される曲げ
角度と目標曲げ角度との偏差をワークＷの少なくとも１
箇所で求め、この求められる偏差に基づいて各駆動軸の
軸位置における駆動金型（パンチ５）の追い込み量の補
正値を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３軸以上の駆動軸
にて駆動される駆動金型と、この駆動金型に対向配置さ
れる固定金型との協働によって板状のワークを折り曲げ
るプレスブレーキに関し、機械の左右方向寸法に比して
曲げ長さが極端に短い短尺のワークを折り曲げるのに用
いられるプレスブレーキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の折曲げ機として、図１３
に示されているようなプレスブレーキ５１が知られてい
る。このプレスブレーキ５１においては、ラム５２と固
定テーブル５３とが対向配置されるとともに、固定テー
ブル５３の両端部に一対のサイドフレーム５４，５５が
一体に設けられ、各サイドフレーム５４，５５の上端部
に設けられる油圧シリンダ５６，５６によってラム５２
が昇降動されるように構成されている。そして、ラム５
２の下端部には上型（パンチ）５７が、固定テーブル５
３の上面には下型（ダイ）５８がそれぞれ配置され、こ
れら上型５７と下型５８との間に板状のワークを挿入し
て油圧シリンダ５６，５６を作動させることにより、こ
れら上型５７と下型５８との間でワークを挟圧して所要
の曲げ角度に折り曲げるようにされている。

【０００３】ところで、このようなプレスブレーキ５
１、言い換えれば長尺材用のプレスブレーキを用いて短
尺材の曲げ加工を生産性良く行う方法として、機械の左
右方向に２〜４セットの曲げ金型を取り付け、短尺材を
左右方向に順次移動させながら曲げ加工を進めていく、
所謂ステップベンドと称される加工法が知られている。
このステップベンド加工法を用いる場合、偏荷重によ
り、またはラムの傾きもしくはラムおよび固定テーブル
のたわみにより曲げ加工精度が悪化することから、ラム
を左右２軸で駆動して傾きを補正すると同時に、クラウ
ニング用の油圧シリンダーでたわみを補正する方法や、
機械の左右方向にわたって複数個のくさび装置を取り付
けることにより傾きやたわみを補正する方法によって曲
げ角度を補正することが行われている。

【０００４】また、１度の曲げ加工で精度の良い曲げ加
工品を得る方法としては、本出願人の提案になる特開平
７−２６５９５７号公報に記載のものがある。この公報
に記載の方法では、ワークの曲げ加工中に目標曲げ角度
の手前（仮の追い込み位置）で角度計測を行い、この計
測値と、スプリングバック量のデータとワークの曲げ角
度−金型追い込み量の関係に基づき最終追い込み位置を
求め、この最終追い込み位置まで金型の追い込みを行う
ことにより材料のばらつきの影響を受けずに精度良く曲
げ加工を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、くさび
装置を用いる方法ではワークの加圧中におけるクラウニ
ングの変更が構造上困難であるという問題点があり、ま
た油圧シリンダーを用いる方法では加圧中の変更は可能
であるが、クラウニングによる追い込み量を直接管理す
るわけではなく、油圧を管理するのみであるために、追
い込み量に対してはオープンループであって正確な追い
込みが行えないという問題点がある。

【０００６】また、特開平７−２６５９５７号公報に記
載の補正追い込みを行う方法に関して、この補正追い込
みを左右２軸駆動の長尺材用のプレスブレーキ（長尺
機）により行う場合には、この長尺機が短尺材用のプレ
スブレーキ（短尺機）に比較して相対的にたわみが大き
く、またワーク位置と金型駆動軸位置との距離が遠くな
ることにより、ワーク位置で必要な補正追い込み量を求
め金型駆動軸位置に換算して追い込む際、補正追い込み
の前後での荷重変化に起因して、これらワーク位置と金
型駆動軸位置との間における機械たわみの変化が大きい
ために、補正追い込みが正確になされないという問題点
がある。

【０００７】このことを図１４によって説明する。図１
４（ａ）は長尺機６１により短尺のワークＷを曲げ加工
する場合、図１４（ｂ）は短尺機７１により同ワークＷ
を曲げ加工する場合をそれぞれ示している。また、図
中、実線Ａ，Ｂはそれぞれ角度計測時のテーブル６２，
７２およびラム６３，７３のたわみを示し、破線Ａ’，
Ｂ’はそれぞれ補正追い込み後のテーブル６２，７２お
よびラム６３，７３のたわみを示している。一般に、重
量増をきらうラム６３，７３（可動部）に対して、テー
ブル６２，７２（固定部）の剛性は大きくされているこ
とから、ｂ（ラムのたわみ）＞ａ（テーブルのたわみ）
の関係が成り立ち、補正追い込みによるテーブルおよび
ラムのたわみ増分をそれぞれΔｂ，Δａとすると、Δｂ
＞Δａの関係が成り立つ。また、長尺機におけるたわみ
増分の和Δａ＋Δｂは、短尺機におけるたわみ増分の和
Δａ’＋Δｂ’に比べて大きな値になる、すなわちΔａ
＋Δｂ≫Δａ’＋Δｂ’が成り立つ。

【０００８】これに対処するために、補正追い込みの前
後での荷重変化を荷重計測手段によって計測してたわみ
変化を補正することも考えられるが、このようにする場
合には、補正追い込みの後に荷重を計測し、たわみ変化
の分だけ再度追い込みを行うことが必要となり、制御が
複雑になるほか、サイクルタイムが多くかかったり、荷
重計測手段が別に必要になるなどの問題点が発生する。

【０００９】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、曲げの途中での曲げ角度計測と、
多軸の駆動機構との組み合わせにより、長尺機により短
尺材を曲げを行う場合にシンプルで正確な追い込みが可
能であり、材料のばらつきの影響を受けずに１度の曲げ
加工で精度の高い曲げ角度を得ることのできるプレスブ
レーキを提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明による曲げ角度補正
方法は、機械の左右方向寸法に比して曲げ長さが極端に
短い短尺のワークを折り曲げるのに用いられ、３軸以上
の駆動軸にて駆動される駆動金型と、この駆動金型に対
向配置される固定金型との協働によってそのワークを折
り曲げるプレスブレーキであって、（ａ）ワークの加工
条件，ワークの目標曲げ角度に対するスプリングバック
角度の関係およびワークの曲げ角度に対する駆動金型の
追い込み量の関係を記憶する記憶手段、（ｂ）曲げ加工
途中にワークの長手方向に沿う少なくとも１箇所位置で
ワークの曲げ角度を検出する曲げ角度検出手段、（ｃ）
前記記憶手段に記憶されているワークの加工条件および
ワークの目標曲げ角度に対するスプリングバック角度の
関係より前記駆動金型の各駆動軸毎の仮の追い込み位置
を演算するとともに、この仮の追い込み位置にて前記曲
げ角度検出手段により検出されるワークの曲げ角度と、
前記記憶手段に記憶されているワークの目標曲げ角度に
対するスプリングバック角度の関係およびワークの曲げ
角度に対する駆動金型の追い込み量の関係から、角度検
出位置での前記駆動金型の補正追い込み量を演算する演
算手段、（ｄ）この演算手段により演算される補正追い
込み量から、各駆動軸位置における最終追い込み位置を
補間により求める補間演算手段および（ｅ）前記駆動金
型を前記仮の追い込み位置まで駆動した後最終追い込み
位置まで駆動する金型駆動手段を備えることを特徴とす
るものである。

【００１１】本発明によるプレスブレーキにおいては、
機械の左右方向寸法に比して曲げ長さが極端に短い短尺
のワークの曲げ加工に際して、記憶手段に記憶されてい
るワークの加工条件，ワークの目標曲げ角度に対するス
プリングバック角度の関係およびワークの曲げ角度に対
する駆動金型の追い込み量の関係から駆動金型の仮の追
い込み位置が演算され、この仮の追い込み位置まで金型
駆動手段により駆動金型が駆動されてその位置で曲げ角
度検出手段によりワークの長手方向に沿う少なくとも１
箇所位置でのワークの曲げ角度が検出される。次いで、
この検出された曲げ角度と予め記憶手段に記憶されてい
るワークの目標曲げ角度に対するスプリングバック角度
の関係およびワークの曲げ角度に対する駆動金型の追い
込み量の関係から、前記仮の追い込み位置での前記駆動
金型の補正追い込み量が求められ、更にその補正追い込
み量から各駆動軸位置での最終追い込み位置が補間演算
により求められる。そして、この求められた最終位置ま
で駆動金型が駆動されて曲げ加工が完了する。こうし
て、曲げ加工途中における一度の角度検出で、長尺のプ
レスブレーキで短尺のワークを例えばステップベンドに
よって曲げ加工する場合であっても角度計測後の補正追
い込みの誤差がごく小さく抑えられ、精度の良い補正追
い込みを行うことができ、高精度の曲げ加工を短時間で
行うことができる。ここで、短尺のワークとは、例えば
曲げ長さが５００ｍｍ以下程度のもので、通常中開き現
象は起こらないが、材料ばらつきなどにより左右端で角
度差が発生するため、左右２箇所で曲げ角度計測を行う
ことが好ましい。また、曲げ長さが１００ｍｍ以下とな
ると左右差は問題とならないため１箇所の計測で良い。
このように計測箇所は曲げ長さに応じて設定するのが好
ましい。また、各金型駆動軸は、機械の最大曲げ長さに
応じて個数および位置が決められ、互いに隣り合う駆動
軸間において、軸間のテーブル，ラムのたわみにより中
開き現象が起こらない程度の軸間距離および剛性とする
のが良い。

【００１２】本発明において、前記補間演算手段は、ワ
ークの左右端位置における各補正追い込み量から直線補
間により各駆動軸位置における最終追い込み位置を演算
するものであるのが好ましい。また、機械のたわみデー
タから求められるたわみ曲線により演算するようにして
も良い。

【００１３】前記曲げ角度検出手段は、前記固定金型を
支持するテーブルの前面および／または後面に設けられ
るレールに沿ってそのテーブルの長手方向に移動自在に
装着されるのが良い。こうすることで、ワークの長手方
向に沿う任意の位置での曲げ角度を精度良く検出するこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるプレスブレー
キの具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明
する。

【００１５】図１は本発明の一実施例に係るプレスブレ
ーキの正面図、図２は同プレスブレーキの側面図、図３
は本実施例の制御システム構成を示すブロック図であ
る。

【００１６】本実施例のプレスブレーキにおいては、固
定のテーブル１と、このテーブル１に対位して昇降駆動
されるラム２とが備えられ、テーブル１の上面にはダイ
保持装置３を介してＶ字状の型溝を有するダイ（下金
型）４が保持され、ラム２の下部にはダイ４に対向して
パンチ（上金型）５がパンチ保持装置６を介して取り付
けられている。

【００１７】前記テーブル１の両端部には一対のサイド
フレーム７，８が一体に設けられ、各サイドフレーム
７，８の上端部を連結するように支持フレーム９が設け
られている。この支持フレーム９には複数個（本実施例
では４個）のラム駆動装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄが取り付けられており、これらラム駆動装置１０ａ
〜１０ｄの下端部にラム２が揺動自在に連結されてい
る。こうして、ラム駆動装置１０ａ〜１０ｄの作動によ
ってラム２が昇降動されることにより、パンチ５とダイ
４との間に介挿されるワークＷが折り曲げられるように
なっている。

【００１８】各ラム駆動装置１０ａ〜１０ｄは、後方に
設けられるＡＣサーボモータ１１ａ〜１１ｄを駆動源と
してその駆動力をタイミングベルト１２を介してラム２
に連結されているボールスクリュー１３に伝え、このボ
ールスクリュー１３によってサーボモータ１１ａ〜１１
ｄの回転駆動力を上下方向の移動力に変換してワークＷ
に対する加圧力を発生するように構成されている。

【００１９】前記ラム２の上下位置は、各ラム駆動装置
１０ａ〜１０ｄの駆動軸位置に対応して設けられるリニ
アエンコーダ（インクリメンタルエンコーダ）１４ａ〜
１４ｄによって検出され、その検出データがＮＣ装置に
入力されることにより、各軸位置に応じてサーボアンプ
１５ａ〜１５ｄを介して各サーボモータ１１ａ〜１１ｄ
がフィードバック制御され、かつそれらサーボモータ１
１ａ〜１１ｄのモータ軸に取り付けられるブレーキが機
械制御装置（シーケンサ）によって制御されるようにな
っている。ここで、前記リニアエンコーダ１４ａ〜１４
ｄは、各サイドフレーム７，８に沿うように設けられる
２枚のサイドプレートと、左右のサイドプレートを連結
するビームとにより構成される補正ブラケット１７に支
持されている。このような構成により、これらリニアエ
ンコーダ１４ａ〜１４ｄは、サイドフレーム７，８の負
荷変化による変形の影響を受けることがなく、ラム２の
各軸毎の絶対位置を計測することが可能である。なお、
前記サーボモータ１１ａ〜１１ｄのモータ軸には、各サ
ーボモータ１１ａ〜１１ｄの現在位置を検出するための
エンコーダ（アブソリュートエンコーダ）１８ａ〜１８
ｄが付設され、これらエンコーダ１８ａ〜１８ｄによる
検出データによっても各サーボアンプ１５ａ〜１５ｄが
制御されるようになっている。

【００２０】前述のラム駆動装置１０ａ〜１０ｄを制御
するためのＮＣ装置２９および機械制御装置（シーケン
サ）を含む制御装置２０はプレスブレーキの本体フレー
ムの側部に取り付けられており、また曲げデータ等の入
力用のキーボード，各種データを表示する表示器および
各種スイッチ類を含む操作盤２１は、支持フレーム９に
旋回自在なアーム２２を介して吊り下げられている。さ
らに、本体フレームの側部下方には足踏み操作用のフー
トスイッチ２３が設けられている。

【００２１】前記テーブル１の前面および後面には前後
一対で構成される角度計測ユニット２５が二対、左右方
向に延設されるリニアガイド２５ａに沿って移動自在に
設けられている。この角度計測ユニット２５は、ワーク
Ｗの折り曲げ外面上に線状投光像を投影するスリット状
の光源２６と、この光源２６による線状投光像を撮像す
るＣＣＤカメラ２７とを備える構成とされ、このＣＣＤ
カメラ２７によって撮像される画像を曲げ角度演算部２
８にて処理することでワークＷの曲げ角度が算出され
る。なお、この演算結果はＮＣ装置２９に入力されるよ
うになっている。

【００２２】ＮＣ装置２９においては、使用金型諸元
（パンチ先端半径，パンチ高さ，ダイ高さ，ダイＶ溝
幅，Ｖ溝角度，Ｖ溝肩半径など）、ワーク緒元（材質，
抗張力，板厚など）、曲げ条件（曲げ角度，曲げ長さ，
曲げ位置偏心量など）の曲げ加工データが入力されると
ともに、曲げ加工途中の曲げ角度計測を目標曲げ角度の
どれだけ手前で行うか、またワーク両端から左右方向に
どれだけ入った位置で計測を行うかなどの計測条件が入
力される加工条件入力部３０が設けられ、この加工条件
入力部３０から入力される情報に基づいて計測位置演算
部３１において左右方向の曲げ角度計測位置が演算さ
れ、この演算結果により各角度計測ユニット２５が所要
位置に移動されるようになっている。

【００２３】また、このＮＣ装置２９においては、前記
加工条件入力部３０から入力される加工条件に応じて、
曲げ加工における角度計測位置，計測工程番号および許
容差等のデータ、データベース更新用のサンプリング条
件（回数，角度）および曲げ角度の合否判定条件等の各
種条件を設定する計測・合否条件設定部３２と、曲げ角
度に対するラム２の追い込み量の関係に係るデータが登
録されている曲げ角度〜追い込み量データ部３３と、目
標曲げ角度に対するスプリングバック角度の関係に係る
データが登録されているスプリングバックデータ部３４
と、曲げ角度演算部２８からのデータにより曲げ加工の
完了したワークの曲げ精度を判定する合否判定部３５
と、前記曲げ角度〜追い込み量データ部３３およびスプ
リングバックデータ部３４からの各データ，加工条件入
力部３０からのデータおよび曲げ角度演算部２８からの
データによりラム２の各角度計測位置での最終追い込み
量を演算する各計測位置での追い込み量演算部３６と、
加工条件入力部３０からのデータによりラム２の各駆動
軸での仮の追い込み位置（下限位置）を演算するととも
に、前記各計測位置での追い込み量演算部３６からのデ
ータに基づきラム駆動軸での最終追い込み量を演算し、
その演算結果を各ラム駆動装置１０ａ〜１０ｄに出力す
るラム駆動軸での追い込み量演算部（補間演算部）３７
とが備えられ、更に曲げ角度演算部２８からのデータを
一時保管して前記曲げ角度〜追い込み量データ部３３に
新規データもしくは更新データを登録するとともに、演
算フォームの設定と係数演算とを行う曲げ角度〜追い込
み量データ更新処理部３８と、同じく曲げ角度演算部２
８からのデータを一時保管してスプリングバックデータ
部３４に新規データもしくは更新データを登録するとと
もに、演算フォームの設定と係数演算とを行うスプリン
グバックデータ更新処理部３９とが備えられている。

【００２４】次に、本実施例の曲げ加工工程を図４に示
されているフローチャートによって説明する。

【００２５】Ａ〜Ｂ：曲げ角度計測モードであるか否か
を判定し（ステップＡ）、計測モードでないというとき
には通常モードで曲げ加工を実行して（ステップＢ）、
フローを終了する。一方、計測モードであるというとき
にはステップＣへ進む。なお、曲げ加工を曲げ角度計測
モードで実行するか否かは外部スイッチにてオペレータ
により設定する。

【００２６】Ｃ〜Ｅ：加工条件入力部３０からワーク情
報（材質，曲げ線長さ，曲げ角度等），金型情報（型高
さ，Ｖ溝幅，Ｖ角度，パンチＲ等），機械情報（剛性，
スピード仕様，ストローク仕様等）等の加工条件を入力
し（ステップＣ）、次いで曲げ角度の計測条件である角
度計測ユニット２５の長手方向位置やセッティング状態
を設定する（ステップＤ）。そして、前記加工条件およ
び計測条件に応じて角度計測ユニット２５の長手方向位
置を演算する（ステップＥ）。

【００２７】Ｆ：各金型駆動軸における仮の下限値、言
い換えれば曲げ角度計測時の下限値を演算する。この演
算内容については後述の図６に示されるフローチャート
によって詳述する。

【００２８】Ｇ〜Ｊ：ＮＣ装置２９を起動すると（ステ
ップＧ）、角度計測ユニット２５が計算された位置まで
移動する。次に、パンチ５とダイ４との間にワークＷを
セットし（ステップＨ）、金型駆動軸を仮の下限位置ま
で駆動し曲げ加工を行う（ステップＩ）。次いで、この
仮の下限位置で角度計測ユニット２５により角度計測を
行うとともに、計測結果を表示する（ステップＪ）。

【００２９】Ｋ〜Ｌ：すべての計測角が目標曲げ角度
（ＷＡ）−スプリングバック角度（ＳＢ）＋定数（ここ
で、定数は許容差などの値）より小さな値であるか否
か、言い換えればラム２が最終下限値に達しているか否
かを判定する。そして、この判定の結果、最終下限値に
達していないときには、各角度計測位置における補正追
い込み量を演算する。この補正追い込み量は、図５に示
されているように、予め曲げ加工条件により層別して登
録されている曲げ角度−追い込み量カーブから、計測角
度をＦＡとするときに図の（Ｄ₀−Ｄ₁）として求めら
れる。なお、この補正追い込み量の計算は各角度計測位
置において行われる。

【００３０】Ｍ：各角度計測位置における補正追い込み
量から、各金型駆動軸における最終下限値を補間演算に
より求める。この演算内容については後述の図１０に示
されるフローチャートによって詳述する。

【００３１】Ｎ〜Ｐ：すべての計測角が目標曲げ角度
（ＷＡ）−スプリングバック角度（ＳＢ）＋定数に達し
た場合に、ラム２を上昇させ（ステップＮ）、次いで曲
げ加工精度の確認を行うか否かを判定する（ステップ
Ｏ）。そして、精度確認を行わない場合にはフローを終
了し、精度確認を行う場合には曲げ角度の計測を行って
その計測値を表示する（ステップＰ）。この場合、ラム
２の上昇によりワークＷが倒れて角度計測が出来なくな
るのを防止するために、角度計測はワークＷを軽くクラ
ンプした状態で行うのが望ましい。

【００３２】Ｑ〜Ｓ：計測角度が許容範囲内にあるか否
かを見て（ステップＱ）、許容範囲内にあるというとき
にはフローを終了する。一方、許容範囲内にないという
ときには曲げ加工が失敗したということなので、強制下
限修正を行うか否かを判定し（ステップＲ）、修正を行
う場合には最終下限値の修正を行って（ステップＳ）フ
ローを終了し、修正を行わない場合にはそのままフロー
を終了する。なお、最終下限値の修正方法としては、図
５に示される曲げ角度−追い込み量の関係より補正追い
込み量を求め、後述する補間演算によって各駆動軸の最
終下限値を求めるようにすれば良い。

【００３３】次に、前述の図４に示されるフローチャー
トにおけるステップＦ、すなわち各金型駆動軸における
仮の下限値を演算するための手順を図６を参照しつつ説
明する。

【００３４】Ｆ１：入力される曲げ加工データである、
ワーク材質ＭＡＴ，板厚ＷＴ，製品目標曲げ角度ＷＡ，
スプリングバック角度ＳＢ，成形中の内側曲げ半径Ｆ
Ｒ，パンチ先端半径ＰＲ，ダイＶ溝幅ＤＶ，ダイＶ溝角
度ＤＡ，ダイＶ肩半径ＤＲなどの成形性要因に関するデ
ータに基づき、まずパンチ先端食い込み量ＧＲを求め
る。このパンチ先端食い込み量ＧＲは、ワーク材質ＭＡ
Ｔ，板厚ＷＴ，製品目標曲げ角度ＷＡ，パンチ先端半径
ＰＲ，ダイＶ溝幅ＤＶによって次式のように一義的に求
められる。ＧＲ＝ｆ（ＭＡＴ，ＷＴ，ＷＡ，ＰＲ，ＤＶ）なお、関数ｆは予め実験もしくはシミュレーションによ
って決定されているものとする。

【００３５】Ｆ２：角度計測時の目標曲げ角度ＦＡ’を
計算する。この目標曲げ角度ＦＡ’は、次式で与えられ
る。ＦＡ’＝ＷＡ−ＳＢ＋ＡＡここで、ＡＡは、目標の何度手前で角度計測を行うかの
値である。

【００３６】Ｆ３：曲げ形成のみの追い込み量ＰＥＩ
（図７参照）を次式により求める。ＰＥＩ＝（ｇ−ｈ）×ｔａｎ（９０°−ＦＡ’／２）−
ｉ−ｊここで、ｇ＝ＤＶ／２＋ＤＲ×ｔａｎ（９０°−ＤＡ／２）／２ｈ＝（ＤＲ＋ＷＴ）×ｓｉｎ（９０°−ＦＡ’／２）ｉ＝（ＤＲ＋ＷＴ）×ｃｏｓ（９０°−ＦＡ’／２）−
ＤＲｊ＝ＦＲ×（１／ｃｏｓ（９０°−ＦＡ’／２）−１）である。したがって、成形性要因による追い込み量ＰＥ
は次式で求められる。ＰＥ＝ＰＥＩ＋ＧＲ

【００３７】Ｆ４〜Ｆ５：次に、機械的要因を加味した
追い込み量ＰＥを得るために、各部の変形状態を図８に
示されるようにモデル化し、負荷時の機械的変形を考慮
した下限位置を次のように求める。すなわち、加圧条件
入力部３０から前述の成形性要因に関するデータの他
に、パンチ高さＰＨ，ダイ高さＤＨ，ワーク曲げ長さＷ
Ｌ，ワーク曲げ位置ＷＰＰなどのデータが入力され、こ
れらデータに基づいてラム２の負荷変位ＥＵＴ，テーブ
ル１の負荷変位ＥＬおよびテーブル１の各軸位置でのた
わみ量ＤＬｉ（ｉ＝１，２，３，４）が求められる。こ
こで、この機械的要因の中で特に問題となるのはラム２
およびテーブル１の負荷変位である。

【００３８】テーブルたわみ量ＤＬｉは、両端支持はり
に等分布荷重が加わった場合の各位置における曲げたわ
み量ＹＢｉおよびせん断たわみ量ＹＳｉに実験等から求
めた差分係数ＤＬＣＯＲを乗じて求められる。曲げたわ
み量ＹＢｉおよびせん断たわみ量ＹＳｉは次のように求
められる。図９に示されるように、軸位置のＡ点からの
距離をＡＸＰとすると、軸位置がＡＣ間にあるとき（０≦ＡＸＰ＜ＬＡのと
き）ＹＢ＝−（ＲＡ／６×ＡＸＰ³＋Ｃ１×ＡＸＰ）／（Ｅ
×Ｉ）ＹＳ＝Ｋ×ＲＡ×ＡＸＰ／（Ｇ×Ａ）軸位置がＣＤ間にあるとき（ＬＡ≦ＡＸＰ＜ＬＢのと
き）ＹＢ＝−（ＲＡ／６×ＡＸＰ³−ＷＱ／２４×（ＡＸＰ
−ＬＡ）⁴＋Ｃ１×ＡＸＰ）／（Ｅ×Ｉ）ＹＳ＝（ＲＡ×ＡＸＰ−ＷＱ／２×（ＡＸＰ−ＬＡ））
×Ｋ／（Ｇ×Ａ）軸位置がＤＢ間にあるとき（ＬＢ≦ＡＸＰ＜ＬＬのと
き）ＹＢ＝−（ＲＡ／６×ＡＸＰ³−ＷＢＦ／６×（ＡＸＰ
−ＬＥ）³＋Ｃ５×ＡＸＰ＋Ｃ６）／（Ｅ×Ｉ）ＹＳ＝（ＲＡ×ＡＸＰ−ＷＢＦ×（ＡＸＰ−ＬＥ）²×
Ｋ／（Ｇ×Ａ）

【００３９】したがって、実験等により得られる軸位置
ｉでのたわみ量ＤＬｉは、次式で表される。ＤＬｉ＝（ＹＢ＋ＹＳ）×ＤＬＣＯＲここで、ＹＢ：曲げたわみ量Ａ：断面積ＹＳ：せん断たわみ量ＲＡ：Ａ点での反力Ｅ：縦弾性係数ＷＱ：単位長さ当た
りの荷重Ｇ：横弾性係数ＷＢＦ：総荷重Ｉ：断面二次モーメントＣ１，Ｃ５，Ｃ６：
定数Ｋ：せん断応力比なお、各定数Ｃ１，Ｃ５，Ｃ６は次式で与えられる。Ｃ５＝（ＷＢＦ／２×（ＬＢ−ＬＥ）²−ＷＢＦ／６×
（ＬＢ−ＬＡ）²＋ＺＺ／ＬＢ）×ＬＢ／ＬＬＣ１＝（ＺＺ＋Ｃ５×（ＬＢ−ＬＬ））／ＬＢＣ６＝ＷＢＦ／６×（ＬＬ−ＬＥ）³−ＲＡ／６×ＬＬ
³−Ｃ５×ＬＬただし、ＺＺ＝ＷＢＦ／２４×（ＬＢ−ＬＡ）³−ＷＢＦ／６×
（ＬＢ−ＬＥ）³＋ＷＢＦ／６×（ＬＬ−ＬＥ）³−Ｒ
Ａ／６×ＬＬ³

【００４０】また、ラム２およびテーブル１の負荷変位
ＥＵＴ，ＥＬおよびテーブルたわみの差分係数ＤＬＣＯ
Ｒは、予め実験もしくはシミュレーションを行い、加工
条件が与えられると一義的に定まる実験式を求めておけ
ば即座に得ることができる。

【００４１】Ｆ６：こうして、各軸の下限値ＤＰＴｉを
計算する。図８に示されている例の場合、第３軸位置で
の目標値ＤＰＴ３は次式で表される。ＤＰＴ３＝ＰＨ＋ＤＨ−ＰＥ−ＥＵＴ−ＥＬ−ＤＬ３同様にして第１軸，第２軸および第４軸についても演算
を行うことにより各駆動軸位置での下限値を求めること
ができる。

【００４２】また、前述の図４に示されるフローチャー
トにおけるステップＭ、すなわち各金型駆動軸における
最終下限値を補間演算により求めるための手順を図１０
を参照しつつ説明する。

【００４３】Ｍ１：図１１，図１２に示されているよう
に、ワークＷの左右端計測位置における補正追い込み量
ＨＳＴＬ，ＨＳＴＲから、次式の直線補間により各駆動
軸位置での補正追い込み量ＤＰＳＨｉを求める。ＤＰＳＨｉ＝ＨＳＴＬ−（ＷＰＸＬ−ＡＰＰｉ）×（Ｈ
ＳＴＲ−ＨＳＴＬ）／（ＷＰＸＲ−ＷＰＸＬ）（ｉ＝１，２，３，４）

【００４４】Ｍ２：各駆動軸の仮の下限値から補正追い
込み量を減算することにより、次式にて最終下限値ＤＰ
ＴＬｉを求める。ここで、減算処理が行われているの
は、この最終下限値ＤＰＴＬｉが下端を基準にしている
値であることによる。ＤＰＴＬｉ＝ＤＰＴｉ−ＤＰＳＨｉ（ｉ＝１，２，
３，４）

【００４５】本実施例では、曲げ角度計測をワークの左
右端の２箇所で行うものとしたが、ワークの曲げ長さが
短い場合（例えば１００ｍｍ以下）には、角度計測をワ
ークの中央部の１箇所のみで行うようにできる。この場
合、各駆動軸位置における最終下限値は、補正追い込み
量ＨＳＴＣから次式で求められる。ＤＰＴＬｉ＝ＤＰＴｉ−ＨＳＴＣ（ｉ＝１，２，
３，４）

【００４６】本実施例では、角度計測ユニットをテーブ
ルの片側に２基ずつ計４基設けたものを説明したが、本
実施例にように角度計測ユニットをワークの長手方向に
移動可能に構成すれば、片側１基の角度計測ユニットを
移動させることによりワークの１箇所もしくは２箇所の
計測を行っても良い。また、種々の条件でワークの片側
の折り曲げ外面のみの計測しか行えない場合には、他側
の計測可能な外面の角度計測結果を２倍することにより
最終曲げ角度を得るようにしても良い。

【００４７】本実施例では、角度計測ユニットとして、
スリット状の光源とＣＣＤカメラとよりなる構成のもの
を用いたが、この角度計測ユニットとしては、他の接触
式のものや静電容量式のものなどいろいろなタイプのも
のを用いることができる。

【００４８】本実施例においては、ラムの駆動源として
ＡＣサーボモータとボールスクリューとを用いるものを
説明したが、この駆動源としては他に油圧ユニットとシ
リンダを用いることもできる。

【００４９】本実施例においては、ラムの駆動軸が４軸
の場合について説明したが、この駆動軸としては３軸で
あっても良いし、５軸以上であっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係るプレスブレー
キの正面図である。

【図２】図２は、本実施例のプレスブレーキの側面図で
ある。

【図３】図３は、本実施例のプレスブレーキの制御シス
テム構成を示すブロック図である。

【図４】図４は、本実施例の曲げ加工工程を示すフロー
チャートである。

【図５】図５は、曲げ角度と追い込み量との関係を示す
グラフである。

【図６】図６は、各金型駆動軸における仮の下限値を演
算するための手順を示すフローチャートである。

【図７】図７は、エアベント加工におけるダイとワーク
とパンチとの幾何学的関係を示す図である。

【図８】図８は、各部の変形形状を説明する図である。

【図９】図９は、テーブルたわみの計算式を説明する図
である。

【図１０】図１０は、各金型駆動軸における最終下限値
の補間演算手順を示すフローチャートである。

【図１１】図１１は、計測位置を説明する図である。

【図１２】図１２は、各駆動軸位置の補正値の計算内容
を説明する図である。

【図１３】図１３は、従来のプレスブレーキを示す図で
ある。

【図１４】図１４（ａ）（ｂ）は、長尺機での短尺材の
曲げ加工状態を短尺機との比較で示す図である。

【符号の説明】

１テーブル２ラム４ダイ（下金型）５パンチ（上金型）１０ａ〜１０ｄラム駆動装置１１ａ〜１１ｄサーボモータ１２タイミングベルト１３ボールスクリュー１４ａ〜１４ｄリニアエンコーダ１５ａ〜１５ｄサーボアンプ１７補正ブラケット１８ａ〜１８ｄエンコーダ２５角度計測ユニット２８曲げ角度演算部２９ＮＣ装置３０加工条件入力部３１計測位置演算部３６各計測位置での追い込み量演算部３７ラム駆動軸での追い込み量演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械の左右方向寸法に比して曲げ長さが
極端に短い短尺のワークを折り曲げるのに用いられ、３
軸以上の駆動軸にて駆動される駆動金型と、この駆動金
型に対向配置される固定金型との協働によってそのワー
クを折り曲げるプレスブレーキであって、（ａ）ワーク
の加工条件，ワークの目標曲げ角度に対するスプリング
バック角度の関係およびワークの曲げ角度に対する駆動
金型の追い込み量の関係を記憶する記憶手段、（ｂ）曲
げ加工途中にワークの長手方向に沿う少なくとも１箇所
位置でワークの曲げ角度を検出する曲げ角度検出手段、
（ｃ）前記記憶手段に記憶されているワークの加工条件
およびワークの目標曲げ角度に対するスプリングバック
角度の関係より前記駆動金型の各駆動軸毎の仮の追い込
み位置を演算するとともに、この仮の追い込み位置にて
前記曲げ角度検出手段により検出されるワークの曲げ角
度と、前記記憶手段に記憶されているワークの目標曲げ
角度に対するスプリングバック角度の関係およびワーク
の曲げ角度に対する駆動金型の追い込み量の関係から、
角度検出位置での前記駆動金型の補正追い込み量を演算
する演算手段、（ｄ）この演算手段により演算される補
正追い込み量から、各駆動軸位置における最終追い込み
位置を補間により求める補間演算手段および（ｅ）前記
駆動金型を前記仮の追い込み位置まで駆動した後最終追
い込み位置まで駆動する金型駆動手段を備えることを特
徴とするプレスブレーキ。
【請求項２】前記補間演算手段は、ワークの左右端位
置における各補正追い込み量から直線補間により各駆動
軸位置における最終追い込み位置を演算するものである
請求項１に記載のプレスブレーキ。
【請求項３】前記曲げ角度検出手段は、前記固定金型
を支持するテーブルの前面および／または後面に設けら
れるレールに沿ってそのテーブルの長手方向に移動自在
に装着される請求項１または２に記載のプレスブレー
キ。