JPS644854B2 - - Google Patents

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JPS644854B2
JPS644854B2 JP14804181A JP14804181A JPS644854B2 JP S644854 B2 JPS644854 B2 JP S644854B2 JP 14804181 A JP14804181 A JP 14804181A JP 14804181 A JP14804181 A JP 14804181A JP S644854 B2 JPS644854 B2 JP S644854B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bending
frame
amount
point
angle
Prior art date
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Expired
Application number
JP14804181A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5850129A (ja
Inventor
Shinichiro Yasuda
Masaaki Aokage
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP14804181A priority Critical patent/JPS5850129A/ja
Publication of JPS5850129A publication Critical patent/JPS5850129A/ja
Publication of JPS644854B2 publication Critical patent/JPS644854B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/06Bending rods, profiles, or tubes in press brakes or between rams and anvils or abutments; Pliers with forming dies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフレームの曲げ加工を自動化し得るフ
レームベンダの制御方法に関する。
従来、フレームをその長手方向に曲げる加工を
行なう場合にはフレームベンダを用い、所定距離
離れた2点をクランプし、その中間部に曲げ力を
与えて曲げ加工を行なつている。
この場合の曲げ角度は被加工物であるフレーム
に曲げ加工後の加工状態と逆向きの曲線をあらか
じめケガキ入れ、この曲線が直線となるよう作業
者がフレームベンダを目視操作することで制御す
る完全な手動操作であつた。
このためケガキに要する時間も長く煩雑で作業
能率も低く、加工むら等加工精度も低いという欠
点があつた。
本発明はかかる従来の欠点を解消し、フレーム
の曲げ加工を自動化し得るフレームベンダの制御
方法の提供を目的とする。かかる目的を達成する
本発明の構成は、長手方向に送られる被加工物を
所定距離離れた2点で支持し、該支持点の中間部
に前記長手方向と直角に一定の変位を与えて曲げ
加工するに際し、送り方向に沿う基準線から前記
変位点までの距離、該変位点と該支持点との中間
点までの距離を常に測定し、これらの測定値から
当該一定の変位に対して曲げ得る曲げ角度をあら
かじめ算出し、当該曲げ角度と被加工物に加える
べき目標曲げ角度とが一致する位置まで当該被加
工物を送り、各送り停止位置まで前記一定の変位
を与えて曲げ加工するようにしたことを特徴とす
る。
以下、本発明方法の一実施例を図面を参照して
詳細に説明する。
第1図および第2図は本発明のフレームベンダ
の制御方法を適用するフレームベンダの曲げ加工
部の平面図および正面図である。
フレームベンダには被加工物であるフレーム1
(図示例では不等辺山形鋼を示した)をその長手
方向(図中、a−b方向)に送るため前後に送り
ローラ2,3が設けられ上下方向(図中、g−h
方向)に摺動可能とされ、上位置gで送りローラ
2,3を回転駆動することでフレーム1を送るこ
とができる。こうして送られるフレーム1をクラ
ンプするため、所定距離離れた前後2個所および
その中央にそれぞれフレーム1を上下に挾んでク
ランプする流体圧シリンダを具えたクランプ機構
4,5,6が設けられ、曲げ加工中のフレーム1
をクランプする。また、前後のクランプ機構4,
6には、曲げ加工時の支点P1,P5となる支点用
ブロツク4a,6aが取付けてある。一方、中央
のクランプ機構5は、フレーム1の幅方向(長手
方向直角:c−d方向)に移動可能とされ、さら
に、フレーム1の幅方向に摺動自在とされた中央
シリンダ7とともにフレーム1に曲げ加工、内曲
げあるいは外曲げを行なうための曲げ力と変位と
を与えることができる。
また、加工前のクランプ状態でのフレーム1の
幅方向変位および曲げ加工中の曲がり具合、さら
には曲げ加工完了後の状態を検出するため、前後
のクランプ機構4,6の位置P1,P5に測長器8,
9が設けられるとともに前後のクランプ機構4,
6と中央のクランプ機構5のそれぞれの支点P1
P5あるいは作用点P3の中間点P2,P4にそれぞれ
測長器8a,9aが設けてあり、変位を電気的に
出力する。また、中央シリンダ7の後端にも曲げ
加工時に加える変位を測定するための波長器10
が設けてあり、これら5個の測長器8,8a,
9,9a,10でフレーム1の曲がり状態等の5
点の基準位置に対する幅方向の変位を測定でき
る。さらに中央シリンダ7の内部にフレーム1の
側部に当接させ、中央シリンダ7の移動量ととも
にフレーム1の曲がり量を計測するフレーム変位
測定器11が設けてある。さらに、フレーム1の
長手方向の送り量を検出するため、図示しない機
械の固定部分にリンクされて送り量検出器12が
設けられフレーム1の曲げ中心線(曲げ加工後に
も長さの変化のない線)lc上に沿つてフレーム1
の移動量を検出するが、フレームの形状に応じて
常に曲げ中心線上に位置するようスライド可能と
してある。
かような構造のフレームベンダによる曲げ加工
では、ある状態、例えば直線状態やわずかに曲げ
られた状態から目標曲げ角度θTまで曲げ加工を行
なう場合の曲げ量C1、すなち中央シリンダ7の
変位量C1をあらかじめ知る必要がある。
そこで、第3図に示すように、曲げ加工のモデ
ルで目標曲げ角度θTと曲げ量C1との関係を求め
る。このモデルは、未加工の直線状のフレームの
中間部Fに角度θ0なる曲げ加工を施したのち、こ
のフレームを送りH点を角度θT(目標曲げ角度)
だけ曲げようとする場合を示す。
同図に示す曲げ加工モデルでは、加工の前提条
件として左右クランプ点A、Eは拘束力のない
ピン支持であり、中央シリンダ点Cは拘束支持
とする。
この前提条件、により下記のことがわか
る。
○イ C点で押すことにより区間A〜Eの部材長は
伸びるが、この伸びはA点の左又はE点の右か
ら支給され、部材自身の長手方向の伸縮はな
い。
○ロ C点の左と右とは全く独立であり、C点の右
から左への動きや逆の左から右への動きは無
い。
以上の関係から点Hを曲げる時には、下記の関
係式が成立する。
θT=θL+θR ……(1) θL=θ3+θ4+θ6 ……(2) ここで、θ6=∠ALC θ3+θ4=∠FHP≡∠JLA≡∠F′LP′ つまり、F点の角度θ0はH点の曲げによつても
変化せず、従つて、△AFH≡△A′F′Lとなる。
これとともにH→Lへの曲げにより部材長
AFHはAJLに変化し、この伸びはA点の左から
r0支給される。
AFH+r0=AJL したがつて、この長さの伸びにより生ずる角度
がθ3となる。そこで、作図では、まず、△AFH
≡△A′F′Lを作り、A′F′の延長上にAL=P′Lなる
点P′を求め、この三角形△P′F′LをLを中心とし
て回転した△AJL(≡P′F′L)がHをLまで曲げ
た時の形状となる。
ここで、θ3は一般に押し量(L−H)が小さい
範囲では無視できることから、 θLθ4+θ6 ……(3) また、 θ4θ1+tan-12(b0−C0)/l1θ1+2(b0−C0
/l1C0/l1+2(b0−C0)/l12b0−C0/l1……(4)
この(4)式は、第3図に示すように点FがB〜C
の範囲外にある場合には、点HからACと平行に
補助線を引き、その線上にA″点を取ると、 ∠A″HA=θ1 θ1′=tan-1(b0−C0)×2/l1 ∴θ4=θ1+θ1′=θ1+tan-12(b0−C0)/l1 が成立する。ここで、θ1′は第4図に示すごとく
Hを通るACに平行な直線A″とGとなす角度∠
A″HGを示す。
一方、点FがB〜Cの範囲内にある場合には、
第4図に抽出して示すように、AF上にG点をと
ると、 θ1′=∠FHA″∠GHA″ で近似されることとなるため、一般的にはθ4は(4)
式で表わされることになる。
また、 θ6=∠ALC=π/2−tan-1(CS/l1)π/2−C3/l
1……(5) したがつて、 θL2b0−C0/l1+π/2−CS/l1=π/2+2b0−C0
−CS/l1 ……(6) θRについては、前記前提条件、からθLと全
く同様にして算出することができる。
θRπ/2+2d0−C0−CS/l1 ……(7) 結果的に要求する曲げ角度θTは θT=θL+θRπ/2+2b0−C0−CS/l1+π/2+2d
0−C0−CS/l1=π+2(b0+d0−C0−CS)/l1……(8)
となる。
∴CS=(π−θT)×l1/2+b0+d0−C0……(9) C1=CS−C0≒l1/2(π−θT)+b0+d0−2C0……(10) なる関係式が得られる。
ここで、l1はフレームベンダによつて決まる固
有の値であり、b0、C0、d0は曲げ加工前のフレー
ム1の状態の基準線からの幅方向の変位であり、
測長器8,8a,9,9a,10をそれぞれフレ
ーム1に接触させ、接触前と接触後とのb0、C0
d0の変化率の変化から、測定することができる値
である。
したがつて、目標曲げ角度θTを与えれば必要な
曲げ量C1を演算でき、逆に曲げ量C1を与えれば
曲げ角度θTを演算できることとなる。
そこで、実際の曲げ加工にあたつては、第5図
に示すような製作図中に示される一定長さ毎の変
位を入力データとして用いる。
また、フレームベンダの制御を行なう制御系
は、第6図にそのブロツクを示すように、フレー
ム初期状態を測定する測長器8,8a,9,9
a,10からの信号が測長器入力部20に入力さ
れ、測定値処理部21を経て曲げ量計算部22に
入力される。また、製作図から読み取られた曲げ
データが曲げデータ入力部24に入力され、曲げ
データ処理部23を経て曲げ量計算部22に入力
される。さらに、フレームの絶対位置、すなわち
フレームの送り量が送り量検出器12で検出され
て送り量入力部25に入力され曲げデータ処理部
23に送られるとともに送り制御部26にも入力
される。そして、曲げ量計算部22からの出力信
号は曲げ位置判定部30を経て曲げ制御部27に
入力され、駆動制御部29を介して中央シリンダ
7を制御する。また、曲げ位置判定部30から送
り制御部26にも入力され、この送り制御部26
からの出力信号が駆動制御部29にも送られると
ともに、曲げ制御部27および整列クランプ制御
部28と相互に接続されており、整列クランプ制
御部28の出力信号が駆動制御部29にも送られ
る。
実際の加工では、先ず、製作図で与えられる第
5図のi=0からi=4等の各データを曲げデー
タ入力部24に入力し、曲げデータ処理部23に
記憶させるとともにフレームの送りを開始する。
この送り制御中に各測定長器8,8a,9,9
a,10およびフレーム変位測定器11、さらに
送り量検出器12からの入力信号と曲げデータ処
理部23の記憶値により常に必要な曲げ量C1
曲げ量計算部22で上記演算式により演算し、中
央シリンダ7の一定押出量と一致したところで曲
げ位置判定部30の判定によつて、フレームの送
りを停止するとともに整列クランプ制御部28で
整列させてクランプさせた後、中央シリンダ7を
一定量突出させて曲げ加工を行なう。こうして、
中央シリンダ7の一定押し出し量に必要な曲げ量
C1が一致するまで順次送つてフレームの曲げ加
工を行なうことですべての加工が完了する。
尚、必要な曲げ量C1の計算は各測長器の結果
等からb0、C0、d0なる値を換算して上記演算式か
ら得られ、また目標曲げ角度は曲げデータから補
間法により、フレームの絶対位置における値とし
て曲げデータ処理部23から得ることができ、曲
げ制御を行なう送り区間内の合計曲げ角度を曲げ
量の計算に使用する。
以上、実施例とともに具体的に説明したように
本発明によれば、目標曲げ角度θTと曲げ量C1との
関係を用い、一定押し出し量(一定曲げ量)に目
標曲げ角度θTが一致するようフレームを送ること
で、簡単にフレームの曲げ加工を行なうことがで
きる。また、曲げ角度の大小によらず、設定した
一定曲げ量ずつ曲げ加工を行なうので一定精度で
加工できる。
また、曲げ量を可変とする場合の深い曲げ加工
の場合と比較すれば精度の向上となるとともに浅
い曲げ加工の場合は送りピツチを大きくとれるの
で加工時間の短縮化がはかれる。かように本発明
方法によればフレームベンダによる曲げ加工を自
動化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明のフレームベンダ
の制御方法を適用するフレームベンダの曲げ加工
部の平面図および正面図、第3図および第4図は
フレームの曲げ加工をモデル化して示す説明図、
第5図は曲げ加工用の入力データの説明図、第6
図はフレームベンダの制御系のブロツク図であ
る。 図面中、1はフレーム、2,3は送りローラ、
4,5,6はクランプ機構、4a,6aは支点用
ブロツク、7は中央シリンダ、8,8a,9,9
a,10は測長器、11はフレーム変位測定器、
12は送り量検出器、θTは目標曲げ角度である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 長手方向に送られる被加工物を所定距離離れ
    た2点で支持し、該支持点の中間部に前記長手方
    向と直角に一定の変位を与えて曲げ加工するに際
    し、送り方向に沿う基準線から前記変位点までの
    距離、該変位点と該支持点との中間点までの距離
    を常に測定し、これらの測定値から当該一定の変
    位に対して曲げ得る曲げ角度をあらかじめ算出
    し、当該曲げ角度と被加工物に加えるべき目標曲
    げ角度とが一致する位置まで当該被加工物を送
    り、各送り停止位置で前記一定の変位を与えて曲
    げ加工するようにしたことを特徴とするフレーム
    ベンダの制御方法。
JP14804181A 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法 Granted JPS5850129A (ja)

Priority Applications (1)

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JP14804181A JPS5850129A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法

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JP14804181A JPS5850129A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法

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JPS5850129A JPS5850129A (ja) 1983-03-24
JPS644854B2 true JPS644854B2 (ja) 1989-01-27

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ID=15443797

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JP14804181A Granted JPS5850129A (ja) 1981-09-19 1981-09-19 フレ−ムベンダの制御方法

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61199517A (ja) * 1985-02-27 1986-09-04 Hitachi Zosen Corp 条材の成形加工における制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5214770Y2 (ja) * 1972-05-12 1977-04-02
JPS5124566A (en) * 1974-08-24 1976-02-27 Hitachi Shipbuilding Eng Co Jozaino seikeikako niokeru seigyohoho

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JPS5850129A (ja) 1983-03-24

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