JPS645968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、被加工物をある曲率半径の弧状
に、例えば円弧状に加工するプレスブレーキにお
けるアール曲げ加工方法に関するものである。

従来、プレスブレーキにより、被加工物をアー
ル曲げ（Ｒ曲げ）、例えば円弧状に加工する方法
として、例えば円弧状に加工されたパンチ（上
型）とダイ（下型）との間に被加工物を挿入し、
パンチとダイとにより押圧しながら１回曲げて、
パンチの円弧形状に見合う加工を行なう方法と、
円弧状に加されたパンチとウレタンゴムの如き弾
性体を上面に設けたダイとの間に被加工物を挿入
し、１回の曲げ加工毎に被加工物を所望量だけ送
り、折曲げて行く方法とが知られていた。

しかし、前者の加工方法の場合には、被加工物
の円弧形状の異なる毎に、パンチとダイとを製造
する必要があり、また、パンチとダイ共に大型大
重量になるため、金型交換に多大な時間と手間を
要するという問題点があつた。

また、後者の加工方法の場合には、円弧状のパ
ンチより小さい円弧半径では、折曲げ不可能なた
め、パンチを交換する必要があり、また被加工物
の送り量毎のパンチとダイとの接近距離が常に一
定であるため、連続的になり、例えば真円に近い
円弧加工ができないという問題があつた。

この発明は、かかる従来の問題点を有効に解決
するもので、その目的とするところは、被加工物
の曲率半径を変更しても、パンチとダイとを変更
する必要がなく、被加工物の弧状部分をきれいに
加工できる加工方法を提供するものである。

この発明は、先端に小さな円弧を有するパンチ
とＶ形状の型溝を備えたダイとの間に被加工物を
載置し、被加工物の最終曲げ角度を得るため、１
回折曲げ毎に所望の送り距離で送り、順次パンチ
先端とダイの底部との接近距離（パンチとダイと
の係合状態）を変化させて、エアーベンドにより
折曲げ加工し、被加工物を順次前方へ移動しつつ
加工することにより、被加工物の後方より前方へ
の順次折曲げ移動１回のみで最終折曲げ角度を得
るようにしたものである。

以下、添附図面を用いて、この発明の実施例に
ついて説明する。

折曲げ加工方法としては、第１図〜第３図に示
すごときプレスブレーキ１において、Ｖ字状の型
溝を備えたダイ７ａ上に被加工物を水平に載置
し、エアーベンドにより、ダイ７ａと対向したパ
ンチ５ａによつて被加工物を僅かに（鈍角に）折
曲げる。この場合、エアーベンドであるから、パ
ンチ５ａの先端部とダイ７ａの底部とが当接した
位置を基準として、パンチ５ａの先端部とダイ７
ａの底部との接近距離D₁（第９図ａ参照）を制御
し、被加工物の第１回目の折曲げを行なうもので
ある。

次に、被加工物を所望ピツチＰ（第８図参照）
だけ移動し（第２図、第３図に示される突当て
（バツクゲージ）１５を上記ピツチＰだけ前側へ
移動する）、折曲げ角部の曲げ角度が第１回目の
曲げ角度と等しくなるように折曲げ加工するので
あるが、この場合、被加工物は第１回目の折曲げ
加工によつて変形し水平でないので、パンチ５ａ
の先端部とダイ７ａの底部との接近距離D₂（第９
図ｂ参照）を改めて制御して、被加工物の２回め
の折曲げを行う。

また、次に、同様に被加工物を所望ビツチＰだ
け移動し、折曲げ角部の曲げ角度が毎回等しくな
るように、パンチ５ａの先端部とダイ７ａの底部
との接近距離D₃，D₄（第９図ｃ，ｄ参照）をそれ
ぞれ制御して、被加工物をＮ回折曲げることによ
り、第９図ｅ，ｆに示す状態を経て、第８図に想
像線で示すように、半径Ｒで被加工物を折曲げ角
度Ａに折曲げ加工できるものである。

上述のごとく被加工物を所望ピツチＰだけ移動
して、被加工物の所望範囲に亘つて鈍角の折曲げ
加工を連続的に行なうことにより、被加工物の１
部を弧状に折曲げるものである。この場合、厳密
には、折れ線を連続した弧状であるので、例えば
被加工物を円弧状に折曲げる場合には各ピツチＰ
および各角部における折曲げ角度を等しくするこ
とが望ましいものである。しかし、弧状部分が円
弧状でない場合には、各ピツチＰおよび各角部の
角度を必ずしも等しくする必要がないもので、任
意に設定することも可能である。

円弧状に折曲げ加工する場合についてより詳細
に説明すると、第８図は被加工物Ｗを半径Ｒ、最
終折曲げ角度Ａの円弧状に加工する場合の加工状
態図を示すものであり、実線は折曲回数Ｎの内、
ｍ回目の被加工物の形状を示す。

ここで、円弧状の長さをｌとすると、 ｌ＝ｆ（Ａ、Ｒ、Ｋ）となり、 折曲げ回数Ｎは、 Ｎ＝ｆ（Ａ、Ｒ）となる。

１回ごとの送り距離Ｐは、 Ｐ＝ｌ／Ｎ この計算式により、折曲げ角度Ａ、折曲げ半径
Ｒを設定し、折曲げ回数を設定すれば送り距離Ｐ
が求まり、逆に送り距離Ｐを設定すれば折曲げ回
数Ｎが求まるものである。（送り距離Ｐを設定す
る場合、折曲げ回数が小数点以下にならないよう
に、限定条件を入れる。） 又、送り距離Ｐ、折曲げ回数Ｎを設定せずと
も、折曲げ回数Ｎを、後述する制御装置の記憶部
に内部設定することにより、折曲げ角度Ａ、折曲
げ半径Ｒを設定すれば自動的に送り距離Ｐを演算
により求めることもできる。

第９図ａ〜ｆは１回目〜Ｎ回目の被加工物Ｗの
折曲げ形状を示すものであるが、ｍ−１回目に折
曲げられた折曲点より送り距離Ｐだけ送り（第９
図ｅ）、ｍ回目に折曲げる点がパンチ５ａとダイ
７ａの係合線上にあるものである。

円弧状曲げの場合、実際のＶダイの肩（90゜曲
げの場合の係合する肩）よりも第１１図における
V₁の点に係合点があるゆえ、Ｖダイの肩アール
をRd、Ｖダイの溝の角度をθとすると V₁＝ｆ（Ｖ、Rd、θ）となる。

そこで被加工物折曲最終角度Ａに加工する為に必
要とする送り距離Ｐ、折曲げ回数Ｎのうちのｍ回
目における距離Cmを求める。第８図における角
度αm、βmは次式で与えられる。

αm＝ｆ（Ａ、ｍ、Ｎ）、 βm＝ｆ（Ａ、ｍ、Ｎ） 折曲げ回数Ｎ＝１回目のパンチ、ダイの係合点
と、Ｖダイの肩係合点の距離をｂ（第９図ａ参照）
とすると、 ｂ＝ｆ（V₁、Ａ、Ｎ）となる。

また、第８図における角度γm、θmは次式で与
えられる。

γm＝ｆ（ｂ、ｐ、bm、V₁、αm） θm＝180−γm−αmより ｍ回目の距離Cmは Cm＝ｆ（V₁、θm） 折曲げ回数Ｎ＝１、すなわち第１回目のパン
チ、ダイの距離をD₁（第９図参照）としてスプリ
ングバツクを考慮すると、 D₁＝ｆ（Ａ、Ｎ、V₁、σ、Ｂ、Ｔ）となる。

ｍ回目に折曲げる為の距離をDm（第９図ｅ参
照）とすると、 Dm＝D₁−Cm＋ｆ（Ｔ、θm） で求められる。

第１０図は突き当て（バツクゲージ）までの距
離の関係図を示す。

H₁＝H₃＋（b_N＋１）＋H₄ ここでH₄＝ｆ（Ｔ、Ａ、K₂） 第１回目に折曲
げる点より突き当てまでの距離をL₂とすると、 L₂＝H₃＋｛Ｐ（Ｎ−１）−kTN｝ ここで、kTNは被加工物の伸び代に相当する。

L₂＝H₁−（b_N＋１） −ｆ（Ｔ、Ａ、K₂） ＋Ｐ（Ｎ−１）−kTN ゆえに、ｍ回目の突当て距離Lmは Lm＝L₂−Ｐ（ｍ−１）＋kTN 図の被加工物の加工前の長さ（展開長さ）DP
は DP＝H₁＋H₂−ｆ（Ａ、Ｒ、Ｔ） ＋Ｐ（Ｎ−１）−kTN で求められる。

以上の理論的解析からも明らかなように後述の
制御盤８７に、Ｖ形状のダイ巾Ｖ、板厚Ｔ、最終
折曲角度Ａ、折曲半径Ｒ等を設定することによ
り、折曲回数Ｎ、または１回ごとの送りピツチＰ
を求め、自動的にパンチとダイとの接近距離、及
び被加工物折曲げの場合の突当てまでの距離を自
動的に制御するものである。

次に、本発明に係る折曲げ加工方法を実施する
ことのできるプレスブレーキについて説明する
と、第１図〜第３図は、レスブレーキ本体１の正
面図と側面図と平面図とを示し、このプレスブレ
ーキ本体１は、左右に立設したフレーム３の上方
に左右方向に長い上部エプロン５を固定し、図示
しない油圧シリンダにより下部エプロン７を昇降
させながらパンチ５ａとダイ７ａとにより加工を
行なう形式のものである。

下部エプロン７には、左右に支持体９が固定さ
れ、この支持体９に設けられたボールねじ１１
（第４図参照）の回転によりストレツチ１３が前
進、後退する。またストレツチ１３の前面には、
複数の突当て（バツクゲージ）１５が左右方向に
移動自在に設けられ、被加工物の折曲フランジ長
さを設定する際には、突当て１５に被加工物を係
合させて寸法出しを行なうものである。

上記突当て１５の部分を、第４図に基づいて更
に詳細に説明すると、前記ストレツチ１３は、左
右の支持体（第４図には図示省略）に取付けられ
たガイド１７及びボールねじ１１を介して前後移
動自在に取付けられており、ボールねじ１１はフ
レーム３に固定されたモータ１９によりスプライ
ン軸２１、ギヤ２３を介して回転する。

またボールねじ１１の回転量、即ち突当ての移
動距離は、ボールねじ１１の後端に取付けられた
エンコーダ２５により検出されモータ１９の回転
を制御するものである。

なお、下部エプロン７に装着するダイ７ａ高さ
や変更になる場合には、ストレツチ１３を設けら
れたハンドル２７を回動させることによりストレ
ツチ１３を上下方向に移動し、突当て１５を設定
高さにまで移動させる。

次に、第５図は下部エプロン７の昇降作動を制
御する制御機構を示し、この制御機構は、下部エ
プロン７の長手方向中央部に設けられた係止片２
９に係脱自在のレバー３１が下部エプロン７の裏
側に設けられた図示しないフレームに固定された
軸３７を介して回転体３５、軸３３により回動自
在に設けられている。

また図示しないフレームには、下部エプロン７
の上限バルブ３９が固定されており、上限バルブ
３９のスプール４１は、図示しないフレームに固
定された板ばね４３を介してレバー３１の一端に
係合している。

前記回転体３５は、ピン４５、レバー４７を介
して送りねじ４９の一端に連結されており、送り
ねじ４９はフレーム３に固定されたケース５１に
回転自在に軸支されている。

送りねじ４９の他端部には、ギヤ５３を介して
スプラインの如きクラツチ５５が連結されてお
り、このクラツチ５５の連結部には、レバー５７
を介して手動ハンドル５９が連結されている。レ
バー５７は、クラツチ５５の切換えを行なうもの
であり、手動ハンドル５９の回転を送りねじ４９
に伝える場合は、前記レバー５７を第５図で右方
向に押しクラツチ５５を右方向へ移動させて、ス
プライン係合により手動ハンドル５９の回転を伝
えるものである。

前記送りねじ４９に設けられたギヤ５３には、
エンドレス状のベルト６１が回装され、このベル
ト６１は、前記ケース５１に回転自在に軸支され
たエンコーダの如き検出器６３の軸６５に嵌着さ
れたギヤ６５ａに掛回されている。

また、上記検出器６３には、ギヤ６７を介して
ベルト６９が回装され、このベルト６９はケース
５１に回転自在に軸支されたクラツチ７１の軸７
３に一体的に固定されたギヤ７５に掛回されてい
る。クラツチ７１の一端には、ケース５１に取付
けられたモータ７７の軸７９が連結され、モータ
７７の一端にはタコジエネレータ８１が固定され
ている。

以上のように、手動ハンドル５９又はモータ７
７の回転により、送りねじ４９が回転し、回転体
３５を軸３７を中心に回動させレバー３１と係止
片２９の係合距離すなわち下部エプロン７の上昇
ストロークを制御するものである。

下部エプロン７を上昇させる場合は、ポンプ８
３よりシリンダー８５へ圧油を供給すると、下部
エプロン７は上昇するが、係止片２９も一体に上
昇する。そしてレバー３１に係合すると、レバー
３１は軸３３を中心に反時計方向へ回動し上限バ
ルブ３９のスプール４１を板バネ４３に抗して押
し下げ、ポンプ８３よりシリンダー８５への圧油
の供給を上限バルブ３９よりタンクＴ側へ放出
し、下部エプロン７の上昇を停止させる。

なお、第１図において８７は、被加工物加工に
必要とする折曲角度を入力し、パンチ５ａとダイ
７ａとの接近距離を自動的に制御するための制御
盤である。

この制御盤８７には、第６図に示すように主と
して電源スイツチ８９と、モード選択スイツチ９
１と、手動送り速度選択スイツチ９３と、フアン
クシヨンキー９５と、工程データ設定キー９７と
が設けられている。

フアンクシヨンキー９５は、各工程（１動作）
を規定するのに必要なパラメータの設定を行なう
工程データ設定キー９５ａと、上記のデータ設定
の内容を表示する工程データ表示９５ｂと、工程
の実行順序の設定を行なう工程設定キー９５ｃ
と、上記で設定された被加工物について補助機能
パラメータ及び補正量を設定するＭ設定キー９５
ｄと、連続運転に先立つて運転するワーク番号を
指定するワーク呼出しキー９５ｅと、Ｌ軸、Ｄ軸
の現在位置および速度を表示する位置速度表示９
５ｆと、システム上の各種パラメータを設定する
PA設定キー９５ｇと、パンチヤーを起動し、必
要なデータを紙テープに打出すPU起動キー９５
ｈと、警報内容の表示を行なう自己診断キー９５
ｉとから構成されている。

次に、上記のような制御盤８７に所定のデータ
を入力して被加工物Ｗを折曲げる場合には、折曲
げる為に必要とするパンチ５ａを上部エプロン５
に取付け、また必要とするＶ型のダイ７ａを下部
エプロン７へ取付ける。

そして、被加工物を折曲げる場合、先ず取付け
られたパンチ５ａとダイ７ａとの芯合せをする必
要がある。即ちパンチ５ａの先端とダイ７ａの型
溝との中心が垂直線上になければならない。

そこで被加工物Ｗをダイ７ａ上に載せないでパ
ンチ５ａとダイ７ａとを接近させる。この操作
は、前述の第５図において、シリンダ８５へポン
プ８３から圧油等の作動圧流体を送り込むと下部
エプロン７が上昇する。この場合、パンチ５ａと
ダイ７ａとの係合において、過度な荷重がかかる
と座屈等の損傷が上部エプロン５と、下部エプロ
ン７に生ずるため、下部エプロン７の上昇位置を
制御する必要がある。

そこで、パンチ５ａとダイ７ａの係合の場合、
手動ハンドル５９の回転により、送りねじ４９を
回転させ回転体３５を回動させてレバー３１を上
方向に移動させる。このレバー３１の上方向の移
動の際、下部エプロン７の係止片２９はレバー３
１を押圧し続ける。この結果、レバー３１は押圧
されるため、上限バルブ３９のスプール４１を押
し、ポンプ８３からの作動圧流体をタンクＴに放
出する。

即ち、手動ハンドル５９の回転により、下部エ
プロン７は、上限バルブ３９の作用で小さい加圧
力で上昇する。

このようにして、パンチ５ａとダイ７ａとが係
合すると、その下部エプロン７のストローク点を
原点として設定する。

次にシリンダ８５の作動圧流体を放出し、下部
エプロン７を下降させる。

このような状態から、所定形状の折曲げ加工を
行なうため、制御盤８７にデータ設定、工程設定
等の入力操作を行なう。

この入力操作は、制御盤８７のフアンクシヨン
キー９５と、工程データ設定キー９７とを使用し
て、被加工物Ｗの板厚Ｔ、ダイ７ａの型溝の巾
Ｖ、被加工物Ｗの円弧半径Ｒ、被加工物Ｗの最終
折曲角度Ａを入力する。（ダイ７ａのＶ角度θ、
ダイ７ａの肩アールRdは、ダイ７ａの型溝の巾
により決定される。特殊な場合は更にRd、θも
入力できる。） また制御盤８７には、一定の折曲げ回数Ｎが設
定されており、送り距離Ｐを演算して算出する。

特に必要な場合は、折曲げ回数Ｎ設定により送
り距離Ｐが演算される。また送り距離Ｐを設定す
ることにより折曲げ回数Ｎが演算される。

以上の設定、演算により各折曲げ内容、例えば
ｍ回目におけるパンチ７ａ、ダイ５ａの距離
Dm、突当て距離Lmが求まり、被加工物Ｗを順
次折曲げる順次も制御盤８７により設定される。

以上の設定は、第７図のブロツク線図に示すよ
うに手動設定部８９と、テープ入力によるテープ
設定部９１とがあり、手動設定された内容は、演
算部９３、記憶部９５を経てテープパンチヤー９
７でテープにパンチすることもできる。そして、
上記設定された内容にもとづき、NC演算部９９
で演算し、検出器６３で常にフイードバツクしつ
つ増巾器１０３を介して、モータ７７を制御す
る。そして下部エプロン７のストロークを、上記
モータ７７と検出器６３とでレバー３１の位置を
制御し、ダイ７ａ上に被加工物Ｗを載置して折曲
げ加工を行なう。

また突当て１５の位置決めも、モータ１９とエ
ンコーダ２５とで制御するものである。

なお、上記の例は、下部エプロン７が昇降する
プレスブレーキについて説明したが上部エプロン
５が昇降するプレスブレーキにも適用できること
は言うまでもない。

以上のごとき説明より理解されるように、要す
るにこの発明によれば、以下のような優れた効果
を奏するものである。

(1) 円弧状のパンチとダイとを必要とせず、Ｖ曲
げ用のパンチとダイとで円滑な円弧曲げ加工を
行なうことができる。

(2) 被加工物の円弧半径の変更に応じて、パンチ
とダイイとを変更する必要がないので、金型費
用を大巾に削減でき経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はプレスブレーキ本体の正面図、第２図
は第１図の側面図、第３図は第１図の平面図、第
４図は突当て部分の作動機構を示す説明図、第５
図は下部エプロンの昇降作動を制御する制御機構
を示す説明図、第６図は制御盤の設定ボードを示
す説明図、第７図は制御盤による制御方法をブロ
ツク線図に表わした説明図、第８図は被加工物を
半径Ｒ、最終折曲げ角度Ａに加工する場合の説明
図、第９図ａ〜第９図ｆは、被加工物の円弧曲げ
加工順序を示す説明図、第１０図は突当てまでの
距離の関係を示す説明図、第１１図は弧状曲げの
場合の係合点説明図である。 （図面中の主要な符号の説明）、５ａ……パン
チ、７ａ……ダイ、Ｗ……被加工物、１……プレ
スブレーキ本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プレスブレーキにより被加工物Ｗの１部を、
   ある曲率の弧状に折曲げ加工する方法にして、プ
   レスブレーキに備えられたパンチ５ａとダイ７ａ
   との間へ被加工物Ｗを所望ピツチＰで送り、各ピ
   ツチ毎に前記パンチ５ａの先端部とダイ７ａの底
   部との接近距離を制御して鈍角の折曲げ加工を所
   定範囲に亘つて連続的に行なうことにより被加工
   物Ｗの１部を弧状に折曲げ加工することを特徴と
   するプレスブレーキによるアール曲げ加工方法。