WO2001003864A1

WO2001003864A1 - Sheet metal bending system comprising press brake and sheet metal support device, control data creating method therefor, and computer-readable storage medium where the control data is stored

Info

Publication number: WO2001003864A1
Application number: PCT/JP2000/004703
Authority: WO
Inventors: Takanori Okubo
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2002-01-13
Also published as: EP1203625A4; US6823708B1; JP3790161B2; EP1203625A1

Description

明細書プレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステム及びその制御デー夕作成方法並びにその制御デ一夕を格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体

技術分野

この発明は、プレスブレーキとこのプレスブレーキにより板金を曲げる際に板金ワークを支持する板金サポート装置とを備える板金曲げシステム及びその制御データ格納方法並びにその制御データを格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体に関する。

背景技術

パンチとダイとの協働により板金等のワークに折曲げ加工を行うプレスブレーキにおいては、折曲げ加工に伴うワーク Wの上昇（又は跳ね上がり）はダイ Dの肩部 Kを旋回中心として生じる（図 1 3参照)。

このような折り曲げ工程において、ワークの大きさ、板厚、材質によっては、跳ね上がる部分の質量が大きいため、ワークの撓みを生じる。この撓みを防止するため、作業者がワークを支持したり、板金サポート装置を使用してワークの上昇に追従してワークをサポートしていた。

ところが板金サポート装置のサポートアームもワーク上昇部の旋回と同様にダィ Dの肩部 Kに旋回中心を設けると、ワーク Wの上昇と軌跡を同一にすることができるが、ダイ Dの肩部 Kに旋回中心となる回転軸部材を直接設けることは構造的に無理である。そこで、従来より本願出願人による日本国特許第 1 5 1 1 8 0 2号（特公昭 6 3— 6 1 0 9 4号）記載のようなリンク機構を板金サポート装置に用いているのが一般的である。

また、従来の板金曲げシステムの制御データには、主としてプレスブレーキを制御する曲げ加工データと、主として板金サポート装置を制御する追従制御デ一夕とがある。

曲げ加工データには、ワークに施すべき複数の曲げ工程の処理順序である曲げ順、各曲げ工程で使用するパンチの種類、同ダイの種類、ダイの V幅、各曲げェ程におけるパンチとダイとの目標係合位置を規定する D値、パンチ及びダイの曲げ軸に対してワークの曲げ線が一致するようにワークを位置決めするバックゲージの目標位置を規定する L値等がある。

そして、上記曲げ加工デ一夕は、例えば、板金製品の 3面図や 3次元 C ADデ一夕に基づいてベンド C A Mと呼ばれる自動曲げプログラミング装置により作成され、親機と呼ばれる加工デ一夕サーバに記憶される。親機には、 1台以上のプレスブレーキである子機が接続され、親機から子機へ加工データの供給、子機から親機へ実際の加工に基づいた加工データの補正値である D値補正値、 L値補正値のフィードバックが可能となっている。

また親機には、曲げ加工デ一夕のみならず、加工機械の情報、パンチやダイの金型情報、材料情報、 3次元 C ADによる各板金製品の 3次元モデルを任意の角度から表示可能な立体姿図情報、各板金部品毎の展開図情報等も記憶されている。追従制御データには、板金サポート装置の要否、使用サポートアームの数、プレス後のパンチとダイとの離反時にパンチとワークとの干渉回避動作の要ノ否、追従終端位置でサポートアームを停止させる時間である追従タイマー値等がある。この追従制御データの作成には、プレスブレーキのペンダントと呼ばれる入出力装置に曲げデータを表示させて、作業者は、表示された曲げデータに基づいて、板金サポート装置の要 Z否、使用サポートアームの数、プレス後のパンチとダイとの離反時にパンチとワークとの干渉回避動作の要否、追従タイマー値を判断して、板金サポート装置が備える入力装置から入力していた。

しかしながら、リンク式の板金サポート装置では、ダイ高さ、 V幅、ワークの上昇のそれぞれに対して、高さ方向制御装置、奥行き方向制御装置、回転角度制御装置の 3軸の制御装置が必要となるので、ュニット全体が複雑で大掛かりな構成となり、且つコスト高となるという問題点がある。

また、プレスブレーキの前面に大きな板金サポート装置を設けることは作業性を損なうという問題点がある。

また、従来の板金曲げシステムの制御データは、曲げ加工データについては、親機の記憶装置に記憶され、親機に接続された各子機から共通に利用可能となつていたが、追従制御デ一夕については、追従制御データが作業者により入力された各板金サポート装置の内部に記憶され、他の板金サポート装置からは利用できないという問題点があつた。

この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、曲げ加工に伴うワークの上昇に正確に追従することのできる板金サボ一ト装置を備えた板金曲げシステム及びその制御データを格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体を提供することにある。

また本発明の別の目的は、プレスブレーキとともに使用される板金サポート装置の制御データである追従制御データを入力された板金サポート装置のみならず他の板金サポート装置からも再利用可能として、内段取り時間を短縮し、板金曲げシステムの稼働率を向上させることができる板金曲げシステムの制御データ格納方法並びに板金曲げシステムの制御データを格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体を提供することである。

発明の開示

本発明は上述のごとき従来の問題点に鑑みてなされたもので、本発明に係るのプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムは、相互に接近離反するパンチ及びダイの協働により曲げ軸に沿ってワークを曲げ加工するプレスブレーキと、このプレスブレーキの前面に設けられ少なくとも 1本のサポートァームにより曲げ上げられつつあるワークを支持する板金サポート装置とを備えた板金曲げシステムであって、前記板金サポート装置は、前記サポートアームを前記曲げ軸と平行な第 1の回転軸を中心として回転させる一方、前記第 1の回転軸を第 2の回転軸回りに回転させる旋回機構と、前記第 2の回転軸を前記パンチ及びダイの接近離反する方向に移動させる直動機構と、を設けた構成である。このシステムでは、旋回機構と直動機構とを制御して、前記サポートアームの前記パンチ及びダイの接近離反方向の位置及び傾きを曲げ上げられつつあるヮ一クと一致させることができる。

また、本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを生成する方法は、前記プレスブレーキは、相互に接近離反することにより、板金上の曲げ線に沿って曲げ加工を行うパンチ及びダイにして、前記パンチ及びダイは、曲げ軸を有するものと、前記曲げ軸に対して前記曲げ線が一致するように、前記板金を位置決めするためのバックゲージと、を備え、前記板金サポート装置は、前記プレスブレーキの前方において、板金を支持し、且つ、前記曲げ軸と平行な回転軸を中心として回転自在のサポートアームを備え、前記制御データは、複数の曲げ線を有する板金パーツ（部品）を製作するための複数の曲げ工程を含む曲げ加工を、前記プレスブレーキ及び板金サポート装置を用いて実行するための前記パンチ ·ダイの接近離反運動及び前記サポートアームの少なくとも回転運動を制御するための制御データであり、前記方法は、板金パーツの I Dを生成し、前記複数の曲げ線を曲げる順番である曲げ順及び各曲げ線を曲げ加工するパンチ ·ダイの種類を決定し、各曲げ工程における前記パンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値及び、バックゲージの目標位置を規定する L値を生成し、各曲げ工程における曲げ加工開始時のサボ一トアームの Z軸方向位置を、使用するダイの Z軸方向寸法に基づいて決定し、各曲げ工程における前記サポートアームの目標 Z軸方向位置及び目標回転位置 Θを、前記パンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値とダイの V幅と（板厚と）に基づいて決定し、前記曲げ順、各曲げ工程におけるパンチ ·ダイの種類及び D値. L値及び、サポートアームの加工開始時高さ位置及び、目標高さ位置及び目標回転位置を、前記板金パーツ I Dと関連づけて記憶手段へ記憶する。

上記構成により本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを生成する方法によれば、板金パーツ I Dに基づいて、プレスブレーキを制御するための D値， L値などの曲げ制御用データのみならず、板金サポート装置を制御するための制御用データも再利用することが出来る。

さらに本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを格納するコンピュータ読み取り可能記録媒体は、前記プレスブレーキは、相互に接近離反することにより、板金上の曲げ線に沿って曲げ加工を行うパンチ及びダイと、前記ダイに対して前記板金を位置決めするためのバックゲージと、を備え、前記板金サポート装置は、前記プレスブレーキの前方において、板金を支持し、且つ、前記曲げ軸と平行な回転軸を中心として回転自在のサポートアームを備え、前記制御データは、複数の曲げ線を有する板金パーツ（部品）を製作するための複数の曲げ工程を含む曲げ加工を、前記プレスブレーキ及び板金サポート装置を用いて実行するための前記パンチ · ダイの接近離反運動及び前記サポートアームの少なくとも回転運動を制御するための制御データであり、前記制御データは、板金パーツの I Dと、この I Dと関連づけられた、前記複数の曲げ工程のうちの i番目の曲げ工程を特定する工程番号と、前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程における前記パンチ · ダイの目標係合位置を規定する D値と、前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程における前記バックゲージの目標位置を規定する L値と、前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程において使用されるダイの V幅と、前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程における前記パンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値とダイの V幅と（板厚と）、に対応する前記板金サポートの目標回転位置 Θと、を設けた構成である。

上記構成により本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを格納するコンピュータ読み取り可能記録媒体によれば、板金パーツ I Dに基づいて、プレスブレーキを制御するための D値， L値などの曲げ制御用データのみならず、板金サポート装置を制御するための追従制御用データも再利用することが出来る。

前記前記板金サポートは、前記パンチ ·ダイが相互に接近離反する方向に移動自在であるのが望ましい。

前記制御データは、工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ加工に於いて使用されるパンチ種類 ·ダイ種類を規定するパンチ ·ダイデ一夕を更に有するのが好ましい。

前記制御データは、更に以下の少なくとも一つを有するのが好ましい。

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程に於ける前記板金サボ一卜の目標回転位置の補正値 δ θ。

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程に於ける前記板金サポー卜の当初位置。

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程に於ける板金サポートの数（ゼロを含む)。 4 P

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程に於ける板金サポートの干渉回避動作パターン。

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程に於ける板金サポートの中抜き位置 S及び中抜き角度 δ。

図面の簡単な説明

図 1は、この発明に係る板金曲げシステムにおけるプレスブレーキ及び板金サポート装置を示す斜視図である。

図 2は、この発明に係る板金曲げシステムにおける板金サポート装置を示す斜視図である。

図 3は、この発明に係る板金曲げシステムにおける板金サポート装置を示す斜視図である。

図 4は、この発明に係る板金曲げシステムにおける板金サポート装置を示す側面図である。

図 5は、（a ) は図 4中 VAから見た断面図、（b ) は図 4中 V B方向から見た正面図である。

図 6は、図 5 ( b ) 中 VI方向から見た側面図である。

図 7は、旋回機構の要部拡大図である。

図 8は、旋回機構の要部拡大図である。

図 9は、（a ) は図 5 ( a ) の拡大図、（b ) は図 5 ( b ) の部分拡大図である。図 1 0は、図 9 ( b ) 中 X方向から見た側面図である。

図 1 1は、追従板の各角度における旋回状態を示す説明図である。

図 1 2は、図 1 1の旋回状態に上下移動を加えた状態を示す説明図である。図 1 3は、折曲げ加工におけるワーク移動軌跡を示す説明図である。

図 1 4は、本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムにおける板金パ一ッ毎の制御データの構成図である。

図 1 5は、板金サポート装置による追従制御に必要なデータと計算式を示す図である。

図 1 6は、本発明に係る板金曲げシステムの動作を制御するための制御データを生成する方法を説明する概略フローチヤ一卜である。図 1 7は、図 1 6における板金サポート装置の動作を制御するための追従デー夕を生成する方法を説明するフローチヤ一トである。

図 1 8は、図 1 7における板金サポート装置の動作を制御するための曲げ追従制御デ一夕を生成する方法を説明するフローチャートである。

図 1 9は、パンチ'ダイ離反時のパンチとワークとの干渉をワークを傾斜させて回避する干渉回避動作パターン 2を説明するワーク側面を含む概念図である。図 2 0は、パンチ'ダイ離反時のパンチとワークとの干渉をワークを直線移動させて回避する千渉回避動作パターン 3を説明するワーク側面を含む概念図である。

図 2 1は、本発明に係る板金曲げシステムによるヘミング動作時の制御データの自動決定方法を説明する図である。

発明を実施するための最良の形態

図 1は、本発明の第 1実施の形態に係る板金曲げシステムのプレスブレーキ 1 及び板金サポート装置 1 1の外観を示す斜視図である。

このプレスブレーキ 1においては、左右の側板 3 L、 3 Rの上部前面間に上部テ一ブル 5 Uが上下移動自在に設けられており、この上部テーブル 5 Uの下端部には複数の中間板 7を介してパンチ Pが装着されている。なお、上部テーブル 5は、側板 3 L、 3 Rの前面上部に設けられている駆動機構 9 L、 9 Rにより上下移動される。

また、左右の側板 3 L、 3 Rの前面下部には下部テーブル 5 Lが取り付けられており、この下部テーブル 5 Lの上端にはダイ Dが着脱自在に取り付けられている。前記側板 3 Lには例えばプレスブレーキ 1を制御せしめる制御装置 1 0が設けられている。

上記構成により、駆動機構 9 L、 9 Rにより上部テーブル 5 Uを上下移動させて、パンチ Pとダイ Dとの協働によりダイ Dの上に位置決めされたワーク Wの曲げ加工を行う。

図 1に図 2〜図 1 0を併せて参照するに、プレスブレーキ 1の前面（図 1中右側面）には、板金サポート装置 1 1が設けられている。この板金サポート装置 1 1では、下部テーブル 5 Lの前面上部に左右方向（下部テーブル 5 Lの長手方向）に左右リニアガイドレール 1 3が設けられており、前面下部にはリニアガイドレール 1 5が左右方向に設けられている。

前記左右リニアガイドレール 1 3に沿って移動自在の左右スライダ 1 7および前記リニアガイドレール 1 5に沿って回転するローラ 1 9にはベースプレート 2 1がー対（図 2〜図 1 0では一方のユニットのみ示してある）設けられており、曲げ加工を行うワーク Wの幅に応じて間隔を調整する。

各ベースプレート 2 1の前面には上下方向に上下リニアガイドレール 2 3が取り付けられている。また、ベースプレート 2 1の前面には上下端位置に設けられている軸受け 2 5により回転自在に支持される上下移動機構としてのネジ部材 2 7が設けられており、ベースプレート 2 1の下端部に取り付けられているブラケット 2 9には上下サーポモータ 3 1が取り付けられている。この上下サーボモー夕 3 1の回転軸に取り付けられている駆動プーリ 3 3と、前記ネジ部材 2 7の下端部に設けられている従動プーリ 3 5との間にはベルト 3 7が巻回されている。前記上下リニアガイドレール 2 3には上下スライダ 3 9が設けられており、この上下スライダ 3 9には前記ネジ部材 2 7に螺合するナツト部材 4 1が設けられている。従って、上下サ一ポモー夕 3 1によりネジ部材 2 7を回転駆動すると、ナツト部材 4 1が上下移動するので、上下スライダ 3 9が上下移動する。

前記上下スライダ 3 9の前面には、曲げ加工されるワーク Wの上昇に追従して支持するサポートアーム 4 3、このサポートアーム 4 3を旋回させる旋回機構としての旋回用サーポモータ 4 5等が設けられている。前記サポートアーム 4 3には、板金（ワーク） Wを保持するためのマグネット（図示せず）がもうけてある。図 9 ( a ) , ( b ) を主に参照するに、旋回用サーボモータ 4 5は前述の上下スライダ 3 9に垂直に取り付けられているブラケット 4 7に取り付けられており、減速機 4 9を介して回転駆動軸 5 1に取り付けられた第一ギヤ 5 3と、この第一ギヤ 5 3に嚙合してベアリング 5 5により回転自在なアイドルギヤである第二ギャ 5 7と、この第二ギヤ 5 7に嚙合して回転される第三ギヤ 5 9を有している。前記第三ギヤ 5 9はキ一 6 1 (図 9 ( b ) 参照）を介して一定点としての第一軸 6 3の一方の端部に取り付けられており、この第一軸 6 3の他方の端部には固定ギヤである第四ギヤ 6 5がべァリング 6 6により第一軸 6 3に対して回転自在に取り付けられている。また、第一軸 6 3の中央部には、旋回板である旋回軸支持プレート 6 7がキー 6 9 (図 9 ( b ) 参照）を介して取り付けられている。従って、旋回用サ一ポモータ 4 5を駆動せしめると第一ギヤ 5 3が回転し、第二ギヤ 5 7を介して第三ギヤ 5 9が回転駆動されて第一軸 6 3がー体的に回転され、旋回軸支持プレート 6 7もキ一 6 9を介して一体的に回転する。ここで、第四ギヤ 6 5は第一軸 6 3に対して回転自在の固定ギヤであり、ブロック 7 1 (図 2、図 3参照）により上下スライダ 3 9に固定されているため、第一軸 6 3の回転にもかかわらず常に停止している。

旋回軸支持プレート 6 7の図 9 ( b ) 中下端部にはサポートアーム 4 3の旋回中心となる第二軸 7 3がベアリング 7 5により回転自在に取り付けられており、この第二軸 7 3には旋回ギヤである第五ギヤ 7 7が設けられている。この第五ギャ 7 7には、サボ一卜アーム 4 3がボルト 7 9にて固定されている。

図 1 0を参照するに、前記第四ギヤ 6 5と前記第五ギヤ 7 7の間には、旋回軸支持プレート 6 7に第三軸 8 1により回転自在に支持されている第六ギヤ 8 3が第四ギヤ 6 5および第五ギヤ 7 7の双方に嚙合して設けられている。

次に、図 9 ( a ) , ( b ) を主に参照して、板金サポート装置 1 1の動作について説明する。旋回用サーボモータ 4 5を駆動させ、第一ギヤ 5 3、第二ギヤ 5 7、第三ギヤ 5 9を回転させて第一軸 6 3を回転させる。これにより、第一軸 6 3とキ一 6 9により一体化されている旋回軸支持プレート 6 7が旋回する。

旋回軸支持プレート 6 7が旋回すると、この旋回軸支持プレート 6 7の前面（図 1 0中紙面手前側面）に第三軸 8 1により軸支された第六ギヤ 8 3が、固定されている第四ギヤ 6 5に嚙合して回転しながら周りを回転する。これにより、第六ギヤ 8 3に嚙合する第五ギヤ 7 7も第一軸 6 3周りに旋回しながら第二軸 7 3周りに旋回し、第五ギヤ 7 7にボルト 7 9で固定されているサポートアーム 4 3が第二軸 7 3を中心として旋回してワーク Wの上昇角度（旋回角度）に追従する。既に述べたように、折曲げ加工に伴うワーク Wの上昇がダイ Dの肩部 Kを旋回中心として生じる。図 1 3は、曲げ加工中のワーク Wの移動軌跡を示す。

図 1 1を参照して、ヮ一ク Wの上昇の軌跡とサポートアーム 4 3の旋回中心である第五ギヤ 7 7の第二軸 7 3の軌跡について説明する。なお、図中示されている角度は、ワーク Wの跳ね上げ角度であり、サポートアーム 4 3の傾斜角度でもある。

図 1 1に示されているように、ワーク Wの跳ね上げ角度が 0度から反時計方向に徐々に増加していくと（図 1 1中矢印方向）、旋回中心である第二軸 7 3は第四ギヤ 6 5および第一軸 6 3を中心として旋回移動する。

これに伴い、サポートアーム 4 3は第二軸 7 3を中心として旋回運動するために、サポートアーム 4 3の任意の点 Pは常にワーク Wの上昇軌跡の前後方向と同一の位置（すなわち、ダイ Dの中心から等距離）にある。

従って、図 1 2に示されるように、上下サーボモータ 3 1、ネジ部材 2 7、ナット部材 4 1により上下スライダ 3 9を上下移動させて、サポートアーム 4 3にヮ一ク Wの曲げ角度に対応する量だけ上下移動を加えることにより、サポートァーム 4 3を正確にワーク Wに追従させることができる。

以上の結果から、ワーク Wの上昇開始から曲げ角度が 3 0度近辺までは上昇の軌跡の前後方向の移動距離が小さいため、旋回中心である第二軸 7 3がダイ Dに離反する方向へ旋回することにより、旋回中心を固定した場合に比べて、ワーク Wの上昇の軌跡に近い軌跡で追従板を移動させることができる。これにより、簡単でコンパクトな構造でワーク Wを適正に支持することができる。また、装置のコストダウンを図ることができる。

なお、この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。すなわち、旋回用サーポモータ 4 5の制御および上下サ一ポモータ 3 1の制御は、オペレータの目視により手動で行ってもよいし、ラムである上部テーブル 5 Uの移動量と連動して制御装置 1 0により自動制御するようにしてもよい。この場合にはすでに公知のパンチ Pのストローク量検知装置あるいは曲げ角度検出装置を併用して行われるものである。

また、サポートアーム 4 3の形状は特に定められるものではないが、例えば図 4を参照するに、ワーク Wに下曲げフランジ WLがある場合には、サポートァ一ム 4 3の上にブロック 8 5を設けてワーク Wを支持するようにすることもできる。次に、図 1 4ないし図 1 8を参照して、本発明に係る板金曲げシステムの制御データ生成方法について説明する。

図 1 4は、本発明に係る板金曲げシステムの制御データ生成方法により生成される制御データの構成図であり、ある I Dで特定される一つの板金パーツの制御データを示している。

この制御データは、図 1 4 ( a ) に示す曲げ加工データと、図 1 4 ( b ) に示す追従データとからなり、曲げ加工データ及び追従データのそれぞれは、板金パーッを製作する際の複数の曲げの加工順序である曲げ順を示す工程番号毎に、複数種類のデータ項目を含んでいる。そして、これらの制御データは、 1以上の板金曲げシステムに制御データを供給できるように、 L AN等で接続された親機と呼ばれる、データベースを備えるサーバに記憶される。

工程番号 i毎の曲げ加工デ一夕は、 i番目の曲げ工程におけるパンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値と、 i番目の曲げ工程におけるバックゲージの目標位置を規定する L値と、 i番目の曲げ工程における曲げ試行の結果に基づいて入力される D値補正値 αと、 i番目の曲げ工程における曲げ試行の結果に基づいて入力される L値補正値と、 i番目の曲げ工程におけるパンチがワークに接触したときにバックゲージを後方に退避させるプルバック量（P B) と、 i番目の曲げ工程における突当位置（y， z ) と、 i番目の曲げ工程におけるパンチの種類 P iと、 i番目の曲げ工程におけるダイの種類 D iと、ダイ D iの V幅の値 V i とを備えている。

工程番号 i毎の追従データは、 i番目の曲げ工程における板金サボ一ト装置の要否と、 i番目の曲げ工程における必要なサポートアーム数と、 i番目の曲げェ程におけるサポートアームの目標回転位置 Θ iと、 i番目の曲げ工程におけるサポートアーム目標高さ位置 H iと、 i番目の曲げ工程におけるパンチ ·ダイの離反時にパンチとワークとの干渉回避動作の要否及びそのパターンを示す干渉回避動作パターンと、 i番目の曲げ工程における干渉回避動作の制御量である中抜き位置 S i及び同中抜き角度 δ iと、 i番目の曲げ工程における曲げ試行の結果に基づく追従角度補正値 0 iと、サポートアームがワークの上昇に追従動作を開始する高さである追従開始高さ h iと、を含んでいる。

図 1 5は、板金サポート装置のサポートアームによるワークの上昇に追従する追従制御に必要なデータとその計算式を説明する図である。

上記の親機であるデータベース 'サーバーには、パンチのデータと、ダイのデ —夕と、ダイホルダのデ一夕と、材料のデ一夕と、各曲げにおける制御デ一夕であるパンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値及びバックゲージの目標位置を規定する L値が記憶されている。

上記パンチのデータには、パンチの種類を特定する I Dであるパンチ N o . 毎に、そのパンチの寸法、形状のデータがある。これには、パンチ高さ、パンチ先端形状データが含まれる。

同様に、ダイのデ一夕には、ダイの種類を特定する I Dであるダイ N o .毎に、そのダイの寸法、形状のデータがある。これには、ダイ上面に形成された V字型の折り曲げ溝の幅である V幅、ダイ高さ、ダイ肩 R、が含まれる。

同様に、ダイホルダのデータには、ダイホルダの種類を特定する I Dであるダィホルダ N o . 毎に、ダイホルダ高さがある。

また、材料のデータには、各種の板金材料毎に、その材料種別記号に対応して、板厚、曲げ長さ、材質、比重または単位面積当たりの重量がある。

そして、本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御するための制御データ作成方法においては、これら親機のデーターベース 'サーバーに記憶されたダイ高さと、ダイホルダ高さと、 V幅と、

D値と、作業者が入力した D軸スピードを計算の入力とする。

そして、ダイ高さとダイホルダ高さとに基づいて、板金サポート装置がワークの上昇に追従を開始する高さであるテーブル追従開始高さを計算する。

この関係を式で示せば、

f 1 (ダイ高さ，ダイホルダ高さ） -テーブル追従開始高さ

となる。

また、 V幅と D軸指令とに基づいて、板金サポート装置のサポートアームの傾きである目標角度位置 Θを計算する。

この関係を式で示せば、

f 2 (V幅， D軸指令） =サポートアームの目標回転位置 Θ

となる。また、 V幅と D軸指令とに基づいて、板金サポート装置のサポートアームの高さである目標高さ位置 Hを計算する。

この関係を式で示せば、

f 3 (V幅， D軸指令） =サポートアームの目標高さ位置 H

となる。

また、 V幅と D軸指定スピードとに基づいて、板金サポート装置のサポートァームの傾き及び上下動の動作スピードを計算する。

この関係を式で示せば、

f 4 (V幅， D軸指定スピード） ==回転軸'上下軸の動作スピード

となる。

次に、図 1 6ないし図 1 8のフローチャートを参照して、本発明に係る板金曲げシステムの動作を制御するための制御データを生成する方法を説明する。図 1 6は、本発明に係る板金曲げシステムの動作を制御するための制御データを生成する方法を説明する概略フローチヤ一トである。

図 1 6において、まず板金パーツの C AD設計データが入力される（S 1 0 )。これは、 2次元 C ADによる 3面図データであってもよいし、 3次元 C ADデー夕でもよい。

次いで、入力された C ADデータに基づいて、周知の展開図作成、立体図作成が行われる（S 2 0 )。次いで、展開図、及び立体図に基づいて、曲げ加工データが作成される（S 3 0 )。この曲げ加工データには、上述した複数の曲げ工程の曲げ順序である工程番号と、各工程番号毎のパンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値、バックゲージの目標位置を規定する L値、パンチがワークに接触したときにバックゲージを後方に退避させるプルバック量（P B )、突当位置（y， z )、パンチの種類 P i、ダイの種類 D iとがある。

次いで、各曲げ工程毎に曲げシミュレーションを行って（S 4 0 )、曲げ過程でワークとパンチ、またはワークの一部と他の部分との干渉が生じるか否かを判定する（S 5 0 )。曲げ干渉が有れば、曲げ加工データ作成ステップである S 3 0へ戻って、干渉を回避するように、曲げ加工を修正する。

曲げ干渉が無ければ、この板金パーツ I Dを付与して曲げ加工データをデータベースサーバの記憶媒体に格納する（S 60)。次いで、板金サポート装置を制御する制御データである追従データを作成し（S 70)、この板金パーツ I Dを付与して追従デ一夕をデータベースサーバの記憶媒体に格納して（S 120)、処理を終了する。

次に、図 17を参照して、図 16のステップ S 70である追従データ作成を詳細に説明する。まず、処理対象の曲げ工程を選択する（S 72)。通常最初の曲げ工程から順次処理する。次いで、曲げ加工時の曲げ線から作業者方向のワーク寸法を計算し、このワーク寸法と、データベースからの材質データを参照して、重量を計算する（S 74)。この重量が所定値を超えるか、あるいは、曲げ線方向のワークの幅が所定値を超えると、板金サポート装置の使用が必要であると判断し、そうでなければ不要と判断する（S 76)。

板金サポート装置が必要と判断したとき、ワーク寸法、ワーク重量、金型ステ —シヨン配置に基づいて、使用するサポートアーム数を設定し（S 78)、次いで、曲げ追従制御データを作成する（S 100)。

板金サポート装置が不要と判断したとき、サポートアーム数に 0を設定する（ S 80)。

次いで、データベースに格納されたパンチの形状デ一夕と、この曲げ工程による曲げ形状とに基づいて、曲げ加工後のパンチ ·ダイ離反時に、パンチとワークとが干渉するか否かを判定し（S 82)、干渉しなければ、回避不要を示す干渉回避動作パターン 1を設定し（S 86)、後述する S 96へ移る。

S 82の判定で、干渉すると判定したとき、板金サポート装置に干渉回避用のォプション装置が備えられているか否かを判定し（S 84)、ォプション設定が無ければ、図 19を参照して後述する干渉回避動作パターン 2を設定し（S 88)、中抜き角度 (5を算出して（S 90)、ステップ S 96へ移る。

S 84の判定で、オプション設定が有れば、干渉回避パターン 2または 3を設定し（S 92)、中抜き位置 S、中抜き角度 δを算出し（S 94)、全曲げ工程が終了したか否かを判定する（S 96)。まだ未処理の曲げ工程が残っていれば、 S 72へ移る。全ての曲げ工程の処理が終了していれば、リタ一ンする。

図 18は、図 17の S 100の曲げ追従制御デ一夕作成ルーチンの詳細を説明するフローチャートであり、板金パーツ I Dで特定される板金パーツの曲げ順で指定される曲げ工程におけるワークの上昇にサポートアームを追従させるための制御デー夕を作成するフローチャートである。

まず、親機のデータベースを参照して、ダイ N o . に基づいてダイ高さを取得し、ダイホルダ N o . に基づいてダイホルダ高さを取得し、ダイホルダの基準となる高さに、ダイホルダ高さとダイ高さを加えた値を板金サポート装置のサポートアームがワークの上昇に追従を開始する追従開始高さ Hとする（S 1 0 2 )。次いで、ダイ N o . に基づいてデータベースを参照してダイ V幅を取得し、該当する曲げ順の D軸指令値を取得し、これらダイ幅、 D軸指令値に基づいて、サポートアームを回転させる回転軸指令値、言い換えればサポートアームの目標回転位置 ®を算出する（S 1 0 4 )。このとき、図 1ないし図 1 2に示した板金サボート装置 1 1の旋回機構の寸法 ·形状が算出式の形に反映することは言うまでもないことである。

次いで、ダイ幅、 D軸指令値に基づいて、サポートアームを上下させる上下軸指令値、言い換えればサポートアームの目標高さ位置を算出する（S 1 0 6 )。このとき、目標回転位置と同様に、図 1ないし図 1 2に示した板金サポート装置 1 1の旋回機構の寸法 ·形状が算出式の形に反映する。

次いで、ダイ幅、入力された D軸指定スピードに基づいて、サポートアームの回転軸スピード、サポートアームを上下させる上下軸スピードを算出して（S 1 0 8 )、リターンする。

なお、前記算出されるサポートアームの目標回転位置 Θは、サポートアームの真の目標回転位置と一致しない場合がある。これは、ワークの曲げ部分は、精密にはある曲率を有する曲面を有し、この曲面の曲率（或いは曲率半径）は、ヮークの厚さ、材質により異なり、前記アームの目標回転位置は、この曲率半径に依存するからである。

従って、図 1 6に基づいて制御データを作成したあと、この制御デ一夕に基づいて試し曲げを行い、ワークの目標回転位置に於けるワークとサポートアームの潜在的ずれを検出するのが望ましい。そして、ワークの目標回転位置に於けるヮークとサポートアームのずれが発生する場合、このずれを補償するように、前記アームの目標高さ位置及び目標回転位置の少なくとも一つの補正し、この補正値を前記データベースへ記憶するのが望ましい。なお、前記ワークとサポートァームの潜在的ずれの検出及び、このずれを補償する前記アーム高さの及び回転位置の補正値の算出及び記憶は、曲げ加工開始からワークの目標回転位置へ至るまでの間に於いて、所定角度間隔或いは所定時間間隔で、複数回行うことも出来る。次に、図 1 9、図 2 0を参照して、干渉回避動作パターン 2及び 3を説明する。図 1 9に示す干渉回避動作パターン 2は、曲げ加工後のパンチ Pとダイ Dの離反時にパンチ Pとワーク Wとの干渉を回避する標準動作であり、曲げ加工終了時にサポートアーム 4 3にワーク Wを吸着させて、サポートアーム 4 3の回転角度を更に増加させることにより、ワーク Wの傾き角度を大きくして、パンチ Pとヮ —ク Wとの干涉を回避するものである。

まず図 1 9 ( a ) に示すように、曲げ終了後にサポートアーム 4 3の上面に設けたテーブル 1 0 1に組み込まれた電磁マグネットまたはバキュームパッド等のワーク吸着装置 1 0 3により、ワーク Wを吸着する。次いで図 1 9 ( b ) に示すように、パンチ Pを上昇させる一方、パンチ Pの上昇量より少ない上昇量である中抜き位置への上昇量 Sだけワーク Wを吸着したサポートアーム 4 3を上昇させる。このパンチ Pの上昇と、サポートアーム 4 3の上昇とにより、ワーク Wが回転してもパンチ P及びダイ Dに干渉しない間隔が得られる。

次いで、図 1 9 ( c ) に示すように、サポートアーム 4 3を曲げ終了角度 Θより更に大きい回転角度位置である中抜き角度位置 δまで回転させる。さらに、この状態で、図 1 9 ( d ) に示すようにパンチ Pを上昇させ、曲げ加工の初期位置へ戻す。最後に図 1 9 ( e ) に示すように、サポートアーム 4 3を追従動作開始位置まで復帰させる。こうして、パンチ Pとワーク Wとの干渉を回避して、パンチ P ·ダイ Dを離反させることができる。

図 2 0に示す干渉回避動作パターン 3は、曲げ加工後のパンチ P ·ダイ D離反時にパンチ Pとワーク Wとの干渉を回避するォプション動作であり、曲げ加工終了時にサポートアーム 4 3にワーク Wを吸着させて、サポートアーム 4 3の上面のテーブル 1 0 1をワーク支持面と平行にスライドさせることにより、パンチ P とワーク Wとの干渉を回避するものである。このために、図 20 (a) に示すように、サポートアーム 43上面のテーブル 101は、サポートアーム 43に滑動可能に取り付けられており、さらにサボ一トアーム 43に対してテーブル 101を平行移動させるためのエアーシリンダー 105が設けられている。またテーブル 101の上面には、図 19と同様な、電磁マグネットゃバキュームパッド等のワーク吸着装置 103が組み込まれている。そして、曲げ加工が終了したとき、図 20 (a) に示すようにワーク吸着装置 103により、ワーク Wを吸着する。次いで図 20 (b) に示すように、パンチ Pを上昇させる一方、パンチ Pの上昇量と同等かやや少ない上昇量である中抜き位置への上昇量 Sだけワーク Wを吸着したサポートアーム 43を上昇させる。このパンチ Pの上昇と、サポートアーム 43の上昇とにより、ワーク Wがテーブル面と平行に移動してもパンチ P及びダイ Dに干渉しない間隔が得られる。

次いで、図 20 (c) に示すように、エアシリンダー 105に図示しない空気配管から圧縮空気を導入して、シリンダロッド 105 aを前進させる。これによりシリンダロッド 105の先端部にブラケット 107で固定されたテーブル 10 1は、ワーク Wを吸着した状態で中抜き位置まで平行移動する。

さらに、この状態で、図 20 (d) に示すようにパンチ Pを上昇させ、曲げ加ェの初期位置へ戻す。最後に図 20 (e) に示すように、サポートアーム 43を追従動作開始位置まで復帰させる。こうして、パンチ Pとワーク Wとの干渉を回避して、パンチ P ·ダイ Dを離反させることができる。

次に、図 21を参照して、本発明の応用例であるヘミング動作自動決定を説明する。ヘミングは、縁曲げとも呼ばれ、薄板の補強や怪我防止のために鋭い端部を無くすために、板の端縁を折り畳み曲げすることである。このため、ヘミングには、ヘミング特有のヘミング金型が使用される。ヘミング金型のパンチは、例えば 30° 程度の鋭角の先端角を有する。ヘミング金型は、図 21 (a) に示すように、上記パンチに対応した曲げ角を実現する V溝（ダイ高さ hh l) を持つ金型部 123と、こうして鋭角に曲げられたワークの先端部を潰して折り畳むための金型部 125 (ダイ高さ hh 2) とがあり、これらのダイ高さ、 hh l， h h 2は、ヘミング金型の IDNo. に対応してデータベースに記憶されている。図 21 (a)は、ヘミング金型による最初の鋭角曲げの開始状態を示している。このとき、板金サポート装置のサポートアーム 43の高さの制御データ作成においては、データベースに記憶されたへミング金型データの一つである曲げ加工時のダイ基準位置に対するダイ高さ h h 1に基づいて、追従開始高さ位置を自動決定する。

次いで、図 21 (b) に示すように、曲げ加工中のサポートアーム 43の傾き角度制御及びその高さ制御は、ダイの V幅と D軸動作による D値に連動して、上述した方法により計算される。

次いで、曲げが終了すると、サポートアーム 43の傾きは、図 21 (c) に示すように水平に復帰する一方、サポートアーム 43の復帰する高さ位置は、ダイ基準位置に対する折り畳みのためのダイ金型面の高さ hh 2に決定される。この後、作業者は、図 21 (d) に示すように、ダイ高さ hh 2と同一の高さとなったサポートアーム 43の上面に載置されたワーク Wを折り畳みダイ 125 の中へ突き当てて、折り畳みのプレスを行わせることができる。

Claims

請求の範囲

1 . プレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを格納するコンピュー夕読み取り可能記録媒体にして、前記制御データは、

板金パーツの I Dと、

この I Dと関連づけられた、複数の曲げ工程のうちの i番目の曲げ工程を特定する工程番号と、

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程におけるパンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値と、

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程におけるバックゲージの目標位置を規定する L値と、

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程において使用されるダイの V幅と、

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程における前記パンチ ·ダィの目標係合位置を規定する D値とダイの V幅と、に対応する板金サポートの目標回転位置 Θと、

を有する。

2 . 相互に接近離反するパンチ及びダイの協働により曲げ軸に沿ってワークを曲げ加工するプレスブレーキと、このプレスブレーキの前面に設けられ少なくとも 1本のサポートアームにより曲げ上げられつつあるワークを支持する板金サボート装置とを備えた板金曲げシステムであって、

前記板金サボ一ト装置は、前記サポートアームを前記曲げ軸と平行な第 1の回転軸を中心として回転させる一方、前記第 1の回転軸を第 2の回転軸回りに回転させる旋回機構と、前記第 2の回転軸を前記パンチ及びダイの接近離反する方向に移動させる直動機構と、を備え、前記サポートアームの前記パンチ及びダイの接近離反方向の位置及び傾きを曲げ上げられつつあるワークと一致させることを特徴とする板金曲げシステム。

3 . 前記旋回機構が、前記第 2の回転軸に回転しないように設けられた固定ギャと、この固定ギヤに直接あるいは間接的に嚙合して前記第 2の回転軸周りに回転すると同時にこの回転に伴い前記第 2の回転軸周りに前記旋回板と一体的に回転する旋回ギヤと、を備えてなることを特徴とする請求項 2記載の板金曲げシステム。

4 . 前記旋回機構を制御して前記サポートアームの傾き角度を曲げられつつあるワークの曲げ角度に一致させる一方、前記直動機構を制御して前記追サポートアームの高さを曲げられつつあるワークの高さに一致させるベく指令する制御装置を、備えてなることを特徴とする請求項 3に記載の板金曲げシステム。

5 . 前記サポートアームが、前記曲げ線と平行な方向に間隔調整自在に複数個設けられていること、を特徴とする請求項 2に記載の板金曲げシステム。

6 . プレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを生成する方法にして、

前記プレスブレーキは、

相互に接近離反することにより、板金上の曲げ線に沿って曲げ加工を行うパンチ及びダイにして、前記パンチ及びダイは、曲げ軸を有するものと、前記曲げ軸に対して前記曲げ線が一致するように、前記板金を位置決めするためのバックゲーンと、 ¾：備、

前記板金サポート装置は、前記プレスブレーキの前方において、板金を支持し、且つ、前記曲げ軸と平行な回転軸を中心として回転自在のサポートアームを備え、前記制御データは、複数の曲げ線を有する板金パーツ（部品）を製作するための複数の曲げ工程を含む曲げ加工を、前記プレスブレーキ及び板金サポート装置を用いて実行するための前記パンチ ·ダイの接近離反運動及び前記サポートァームの少なくとも回転運動を制御するための制御データであり、

前記方法は、以下の工程を含む。板金パーツの I Dを生成し、

前記複数の曲げ線を曲げる順番である曲げ順及び各曲げ線を曲げ加工するパンチ ·ダイの種類を決定し、

各曲げ工程における前記パンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値及び、バックゲージの目標位置を規定する L値を生成し、

各曲げ工程における曲げ加工開始時のサポートアームの Z軸方向位置を、使用するダイの Z軸方向寸法に基づいて決定し、

各曲げ工程における前記サポートアームの目標 Z軸方向位置及び目標回転位置 Θを、前記パンチ ·ダイの目標係合位置を規定する D値とダイの V幅とに基づいて決定する。

7 . 前記前記板金サポートは、前記パンチ ·ダイが相互に接近離反する Z軸方向に移動自在である請求項 6の方法。

8 . 前記 Z軸方向は、鉛直方向である請求項 7の方法。

9 . 各曲げ工程に於いて使用する板金サポートの数（ゼロを含む）を決定するェ程を含む請求項 6の方法。

1 0 . 前記使用する板金サポートの数を決定する為に、ワークサイズ、加工機前方側のフランジ突出長さ、板厚、材質の少なくとも一つを考慮に入れる請求項 9 の方法。

1 1 . 前記決定されたデータに基づいて、前記曲げシステムにより板金を試し曲げし、曲げ加工中の板金サポートの運動とワークの運動との間にずれが生じた場合、当該ずれを補償すべく、板金サポートの前記目標高さ位置及び目標回転位置を補正し、この補正値を記憶する請求項 6の方法。

1 2 . 各曲げ工程において、パンチ ·ダイの目標係合位置においてパンチがヮ一クから離脱自在か否かを決定し、離脱不能の場合は、離脱の為のパンチまたはダィの運動パターン及び板金サポートの運動パターンを決定する請求項 6の方法。

1 3 . 前記曲げ順、各曲げ加工における、パンチ'ダイの種類及び D値 · L値及び、板金サポートの加工開始時高さ位置及び、目標高さ位置及び目標回転位置を、前記板金パーツ I Dと関連づけて記憶手段へ記憶する請求項 6の方法。

1 4 . 請求項 6の方法にして、当該方法は、パーツの当初 C ADデ一夕に基づいて、パーツの展開図及び 3次元立体図の少なくとも一つを作成する工程を含む。

1 5 . 請求項 1 4の方法にして、前記制御データは、前記展開図又は 3次元立体図に基づいて作成される。

1 6 . 請求項 1 2の方法にして、前記運動パターンは、中抜き位置 S及び中抜き角度 δを含む。

1 7 . プレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを格納するコンピュータ読み取り可能記録媒体にして、前記プレスブレーキは、

相互に接近離反することにより、板金上の曲げ線に沿って曲げ加工を行うパンチ及びダイと、

前記パンチ ·ダイに対して前記板金を位置決めするためのバックゲージと、を備え、

前記板金サポート装置は、前記プレスブレーキの前方において、板金を支持し、且つ、前記曲げ軸と平行な回転軸を中心として回転自在のサポートアームを備え、前記制御データは、複数の曲げ線を有する板金パーツ（部品）を製作するための複数の曲げ工程を含む曲げ加工を、前記プレスブレーキ及び板金サボ一ト装置を用いて実行するための前記パンチ ·ダイの接近離反運動及び前記サポートァームの少なくとも回転運動を制御するための制御データであり、前記制御データは、

板金パーツの I Dと、

この I Dと関連づけられた、前記複数の曲げ工程のうちの i番目の曲げ工程を特定する工程番号と、

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程における前記パンチ ·ダィの目標係合位置を規定する D値と、

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程における前記バックゲージの目標位置を規定する L値と、

前記工程番号と関連づけられ、前記 i番目の曲げ工程における前記パンチ ·ダィの目標係合位置を規定する D値とダイの V幅と、に対応する前記板金サポートの目標回転位置 Θと、

を有する。