JPS61199517A - 条材の成形加工における制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は条材の成形加工における制御方法に関　・する
ものである。

鶴来の技術 従来・船舶のロンジ材などの条材を冷間曲げ加工する場
合、所定の曲げ形状に対して経験的に得られたスプリン
グバック量を見込んだ曲げ量まで曲げ、スプリングバッ
ク後の形状を測定し、所定の形状が得られないときは、
再度補正のための加工を行っている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来構成によれば１条材の形状１寸法および加工形
状等が異なるため、成形加工がきわめて煩雑であり、所
定の成形加工を行なうことが困難である。

本発明は上記問題点を解消した条材の成形加工における
制御方法を提供することを目的とする。

問題を解決するための手段 上記問題を解決するため・本発明の条材の成形加工にお
ける制御方法は、成形加工すべき１本の条材を、送り一
曲げ加工→送り→曲げ加工を繰返しながら所定の形状に
成形加工する際に、並設した左右両支点に上記条材−あ
てがうと共に両支点・ると共Ｃζその検出値により、あ
□゛る曲げ加工時における両支点を結ぶ線と力点との間
の曲げ量を検出し、スプリングバック直線と荷重−変位
曲線とにより逐次目標曲げ量を設定し、その各目標曲げ
量まで逐次加圧力を付与して条材の曲げ量を制御するも
のである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す□る。ま
ず第６図にお′いて、（１）は条材曲げ加工装置であっ
て９機枠（２）と、その機枠（２）月ζ支持されて、　
゛それぞれ矢印（６）一方向へ移動自在な支点金型（３
）　（４）と、画点金型（３Ｊ（旬の間において、ガイ
ドレール（６）に矢印ぐ１に）方向移動自在に支持され
た力点用中央金型（６）と、その中央金型（６）に加圧
検出器（７）（たとえばロードセル）を介して接続され
た加圧装置（８）（たとえば油圧シリンダ）とから構成
されているＯなお両支点金型（３３（４３の支点（Ｒ’
）（Ｌ’）および中央会゛、型（６）の力点（２つは図
示を省略してみる。＋９７は条材■を支５持するスタン
ドである。

上記構成において１条材園を両支点金型（３７（４３の
、支点（Ｒ′）（Ｌ’）および中央金型（６）の力点（
１）で挾持した後、加工装＠Ｌ８）を作動させて中央、
金型（６）を矢印（ハ）またはに）方向へ移動させ、こ
れによって条材（６）を曲げ、そのときの加圧力［Ｆ］
を加圧検出器（７）で検出し、また両支点（ｒ）（Ｌ’
）おより力点（２′）の位置を検出すると共にその検出
値により、その曲げ加工時における両゛支点（Ｒ’）（
Ｌ；’）を結ぶ線と力点（２′）との間の曲げ量を検出
し、後述するスプリングバック直線と荷重−変位曲線と
により逐次目標曲げ量を設定し、その各目標曲げ量まで
ｉ次加圧力［Ｆ］を付与−して７条材−の晶げ量を制御
するものである。

以下、本発明の実施例の原理を説明する。まず直線状の
条材囚を曲げ加工し、全加工後の所定の形状の曲線を加
工曲線■とした場合、この加工曲線■を第１図に示すよ
うに表わすものとする。すなわち条材■の両端（Ａ）■
を結ぶ直線をＵ軸とし、条材■の先端（２）を通りＵ軸
に直角な直線をＶ軸とし、Ｕ−■座標系により加工曲線
■を表わす−そして条材■は第２図に示すように、左右
に配設され゛たコンベア（転）（へ）（第６図では図示
を省略）上に載置され、左方より右方へ断続的に送られ
る。

両コンベア（Ｍｌ（Ｎ）間の各支点金型（３１（４内に
は右支点（Ｒ勺と左支点（Ｌ勺とが設けられ、中央金型
（８）には力点（２′）が設けられている。中央金型（
８）の移動方向（ハ）に）を（７）軸とし、”その（１
）軸に直角な方向を（支）軸とする。まト加圧検出器（
７）の検出値を（ＰＬ　）とし、中央金型（８）の位置
を検出する位置検出器（Ｐ５　）を設け、各支点金型（
３）　（４）のｘ−ｙ座標系により位置を検出する位置
検出器（Ｒｊｓ　）（Ｌ’ｓ　）を設けである。さら゛
に条材（ト）の送り量については、条材■の曲げ中立軸
に沿って距離を計ることができる位置検出器（Ａｊｓ）
を設けである。

いま条材囚の成形加工において、条材町の送り−曲げ加
工の繰り返しをｎ回行なって条材■の全長にわたる加工
が完了し、＠１図に示す加工曲線■が得られ・たものと
する。そしてその１回目の加工において１条刹■が塵性
変形するのは１両支点（Ｒ’）（Ｌｌ’）間においての
みであるため、”　（＋＝−ｊ）回目の加工後において
は、少なくとも右支点（Ｒ′）より先端部側、すなわち
右支点（Ｒ′）と先端（に）との間の形状は、所定の加
工曲線が得られているものとして山回目の加工を行なう
。

次に第８図において５Ｅ（１−１）曲線はｃ、ｒ　＝１
１）回目の曲げ加工によって生じた弾塑性域の（η軸よ
り−Ｘ軸側における国軸に沿った長さをＸＰＬ（１−１
）とし％１１回目加工における同様の長さく　ＸＰＬ　
）がＸＰＬ（１−１）に等しいと仮定する。すなわち（
１）回目の加工後においては弾性状態にある弾性域閃は
（−ＸＰＬ）より小さく、次の関係にあるものと仮゛定
する− Ｘ＜　−ＸＰＬ　−−ＸＰ：Ｌ（１−１）“そして（Ｉ
−１）面目の曲げ加工の終了後門その条材■の送りを完
了した時点で１両支点（Ｒ’　）（Ｌ’　）を結ぶ線と
（を軸との交点をＣＤ’）とし、パ各位置検出器（Ｒ’
５）（Ｌ’ｓ）により各支点（Ｒ’）（Ｌ’）のｘ−ｙ
座標値！を検出しＪｉ支点（Ｒ′）と交点（ｆｆ）間゛
の距離（ｄＲ）および交点（Ｄ′）と左支点（Ｌ′）間
の距離（ｄＬ）を計算する。

また両支点（Ｒ勺（Ｌ′）を結フ４ト（Ｘ−−ＸＰＬ）
　ｔｖ線との交点を（Ｔ′）とし、この交点（Ｔｖ）と
上記交点（Ｄ′）間の距離（ＣＬ）を計算する。

さらに閃軸と両支点（Ｒ’）（Ｌ勺を結ぶ線とのなす角
（θＬＲ）が求まり、交点（Ｄ′）を通り両支点（Ｒ′
）（Ｌ′）を結ぶ線と垂直な線と、曲線Ｅ（１−１）と
の交点を（Ｚ′）とし、交点（Ｚ’）（Ｉｙ）間の距離
を計算する。

その交点（Ｚ’）ＣＤ’）間の距離が条材■の曲げ加工
量ということになる。

一方、第４図における加工曲線［Ｆ］において、先端囚
から距離（ａ）にある点を（２）とし、その点（ト）か
ら（ｄＲ＋ｃＬ　）の距離にある点を（Ｓ）とすると、
（１）回目の加工後１点（Ｓ）よｔ）　（＋Ｕ）側の条
材■は弾性を保っており、直線状になっているｉ考えら
れ、しかも点（Ｓ）において、その右側の曲線と左側の
直線とがなめらかにつながっている。

したがって前記のような条件にあわせて加工曲線の）を
変更する必要がある。そこで点（Ｓ）において。

加工曲線■に対して（十〇）側に接線を引き、この接線
と点（２）から（ｄＲ＋ｄＬ）の距離にあ・る点をυと
すると、この点■および′点■が第８図における左支点
（Ｌ′）および右支点（Ｒ′）に二致し、点（Ｓにおけ
る接線を含む曲線（Ｅｌ）が（１）回目の加工後の条材
曲線となる。

したがって（１）回目の曲げ加工において、条材■の加
圧力点（２′）がスプリングバック後１点（りに一致す
るように加圧装置（８）を制御すると、所定の形状が得
られる。

スプリングバック量は、加圧装置゛（８）の加圧力［Ｆ
］とその位置検出装置（Ｐ８）による検出値とにより。

条材■を加圧後、除荷した時点でなければ明らかとなら
ない。

ここで加圧力［Ｆ］に対する曲げ量（δ）のスプリング
バック量の関係は第６図のようになる。すなわち荷重−
変位曲線（１）とスプリングバック直線（１１）がその
材料力学的性質によって平行になることを利用し、第１
目標値（δ０）、第２目標値（ａｌ）・−第ｊ目標値Ｃ
Ｉｊ−１＞と遂次目標値を設定することにより曲げ量を
制御するものである すなわち第１目標値（ａｌ）は既知のスプリングノ（ツ
ク後の所定曲がり量（δＯ）をとり、加圧装置（８）Ｃ
Ｌより加圧力？）を付与して曲げを開始し、曲げ凰が（
Ｊｏ）のところ（ホ）で１曲げを一時中断し、加圧装置
（８）を停止させる。そしてこの時の加圧力（Ｐｌ）を
加圧検出器（７）で検出（ＰＬル、材料力学より求めた
スプリングバック直線（１１）における加圧力ＣＰ、）
の変位量（δ１）を計算する。次に加圧装置（８）によ
る曲げを再開し、変位量がＩＩ２目標値（ａｌ）になる
まで曲げる。そこで曲げを一時中断し、加圧装置（８）
を停止させる。そしてこのときの加圧力（Ｐ２）を加圧
検出器（７）で求め、スプリングバック直線（１１）に
おける加圧力（Ｐ２）の変位量（ａ２〕を計算する。こ
れを順次繰返し、（△ａ−δｊ−δｊ−１）がある誤差
範囲内になるまで曲げ一停止一曲げ一停正を繰μした後
、除荷すれば、所定どうりに曲げ加工された条材■を得
ることができる。

以上のことを計算式で示すと次のｊうになる。

第１目標値　ｊ＝１　　δ−＝ａＯ 第２目標値　ｊ＝１２　　δ１−δ。＋δ。１１ａｍ　
２Ｊ０＋−ｊｉｌＩ８目標値　ｊ−ｓ　　δ−δ。千羽
８２１ｏ＋ｆただしＰ−ｋ　（δ−δ０） Ｅ−ヤング率 １日新面２次モーメント 発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、条材の送り−曲げ加
工の繰返し成形加工において、加圧力の検出値と力点の
曲げ量の検出値とにもとづき、スプリングバック直線と
荷重−変位曲線とにより遂次目標曲げ量を設定し、その
各目標画げ量まで逐次加圧力を付与して条材を所定どう
り曲げ加工することができるものであり、自律的学習制
御により数値制御、計算機制御が容易Ｇζなり、省力化
に貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は成形加１後の条
材の平面図、第２図は条材の曲げ加工状態を示す概略平
面図、第８図お・よび第４図は同状態の概略図、第６図
は加圧力と曲げ量との関係を示すグラフ、＠６図は条材
曲げ加工装置の概略斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、成形加工すべき１本の条材を、送り→曲げ加工→送
   り→曲げ加工を繰返しながら所定の形状に成形加工する
   際に、並設した左右両支点に上記条材をあてがうと共に
   両支点間の力点において条材に加圧力を付与し、その加
   圧力を検出し、両支点および力点の位置を検出すると共
   にその検出値により、ある曲げ加工時における両支点を
   結ぶ線と力点との間の曲げ量を検出し、スプリングバッ
   ク直線と荷重−変位曲線とにより逐次目標曲げ量を設定
   し、その各目標曲げ量まで逐次加圧力を付与して条材の
   曲げ量を制御することを特徴とする条材の成形加工にお
   ける制御方法。