WO2024085076A1 - プレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法 - Google Patents

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WO2024085076A1
WO2024085076A1 PCT/JP2023/037146 JP2023037146W WO2024085076A1 WO 2024085076 A1 WO2024085076 A1 WO 2024085076A1 JP 2023037146 W JP2023037146 W JP 2023037146W WO 2024085076 A1 WO2024085076 A1 WO 2024085076A1
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metal
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sheet
upper table
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兼秀 天野
悟 上杉
秀起 佐々木
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/004—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves with program control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Definitions

  • This disclosure relates to a press brake and a press brake control method.
  • the press brake has an upper table on which the punch is attached and a lower table on which the die is attached.
  • the upper table is lowered onto the lower table, and the metal sheet placed on the die is sandwiched between the punch and the die and bent (see Patent Document 1).
  • the operator uses a digital bending angle meter called a digital protractor to measure whether the sheet metal bent in this way has actually been bent to the target bending angle. This is because the amount of springback varies depending on the thickness or hardness of the sheet metal, so it is necessary to confirm whether the sheet metal has actually been bent to the target bending angle. It takes a certain amount of time to measure the bending angle of the bent sheet metal with a digital bending angle meter, which lengthens the processing time from the start of bending the sheet metal to checking the bending angle after bending is completed. It is desirable to shorten the processing time as much as possible.
  • a first aspect of one or more embodiments includes an upper table on which a punch is attached, a lower table on which a die is attached, a table lifting mechanism for raising and lowering the upper table or the lower table, an angle sensor for measuring the angle of the metal sheet when the metal sheet is sandwiched between the punch and the die and the upper table or the lower table is raised and lowered by the table lifting mechanism to bend the metal sheet, and a bending angle of the metal sheet calculated based on the angle of the metal sheet measured by the angle sensor, and a bending angle of the metal sheet calculated based on the angle of the metal sheet measured by the table lifting mechanism.
  • control device for controlling lifting and lowering of the upper table or the lower table
  • the control device when controlling the lifting and lowering of the upper table or the lower table to bend the metal sheet to a target bend angle, controls the table lifting mechanism to lower the upper table by a first depth value or raise the lower table by the first depth value during a pre-bending period so as to bend the metal sheet to a predetermined pre-bend angle which is wider than the target bend angle, calculates a first bend angle of the metal sheet bent to the pre-bend angle based on an angle of the metal sheet measured by the angle sensor, and ....
  • the table lifting mechanism is controlled to raise the upper table or lower the lower table so as to unload the metal sheet while maintaining a state in which the punch is in contact with the metal sheet, a second bending angle of the metal sheet is calculated based on the angle of the metal sheet measured by the angle sensor while the metal sheet is unloaded during the unloading period, and a springback amount based on a difference between the second bending angle and the first bending angle is calculated.
  • a second bending angle of the metal sheet is calculated taking into account the springback amount for bending the metal sheet to the target bending angle.
  • a press brake is provided that calculates a depth value, controls the table lifting mechanism to lower the upper table by the second depth value or raise the lower table by the second depth value, and controls the table lifting mechanism to raise the upper table or lower the lower table so as to unload the sheet metal while maintaining the punch in contact with the sheet metal during the final angle measurement period after the sheet metal is bent to the target bend angle, and calculates the final bend angle of the sheet metal based on the angle of the sheet metal measured by the angle sensor.
  • the sheet metal is unloaded while the punch remains in contact with the sheet metal, and the final bend angle of the sheet metal is calculated based on the angle of the sheet metal measured by the angle sensor. Therefore, the operator does not need to use a digital bending angle meter to measure whether the sheet metal has actually been bent to the target bend angle. This can shorten the processing time from the start of bending the sheet metal to checking the bend angle after bending is completed.
  • a second aspect of one or more embodiments is a press brake control device that includes an upper table on which a punch is attached, a lower table on which a die is attached, a table lifting mechanism that raises and lowers the upper table or the lower table, and an angle sensor that measures the angle of the metal sheet being bent by being sandwiched between the punch and the die, the press brake control device controls the table lifting mechanism to lower the upper table by a first depth value or raise the lower table by the first depth value during a pre-bending period so as to bend the metal sheet to a predetermined pre-bending angle that is wider than a target bending angle, calculates a first bending angle of the metal sheet bent to the pre-bending angle based on the angle of the metal sheet measured by the angle sensor, and controls the table lifting mechanism to raise the upper table or lower the lower table so as to unload the metal sheet while maintaining the punch in contact with the metal sheet during an unloading period after the metal sheet has been bent to the pre-bending angle.
  • the press brake control method includes: controlling a table lifting mechanism to lift the upper table by the second depth value or the lower table by the second depth value; controlling the table lifting mechanism to lift the upper table by the second depth value or the lower table by the second depth value; and controlling the table lifting mechanism to lift the upper table by the second depth value or the lower table by the second depth value during a final angle measurement period after the sheet metal is bent to the target bend angle, while maintaining the punch in contact with the sheet metal, to unload the sheet metal.
  • the press brake control method includes controlling a table lifting mechanism to lift the upper table by the second depth value or the lower table by the second depth value during a final angle measurement period after the sheet metal is bent to the target bend angle, and controlling the table lifting mechanism to lift the upper table by the second depth value or the lower table by the second depth value.
  • the press brake control method includes controlling a table lifting mechanism to lift the upper table by the second depth value or the lower table by the second depth value, while maintaining the punch in contact with the sheet metal, to unload the sheet metal.
  • the sheet metal is unloaded while maintaining the punch in contact with the sheet metal, and the final bend angle of the sheet metal is calculated based on the angle of the sheet metal measured by the angle sensor. Therefore, the operator does not need to use a digital bending angle meter to measure whether the sheet metal has actually been bent to the target bend angle. This can shorten the processing time from the start of bending the sheet metal to checking the bend angle after bending is completed.
  • the press brake and press brake control method can reduce the processing time from the start of bending the sheet metal to checking the bending angle after the bending is completed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of a press brake according to one or more embodiments.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example configuration of an angle sensor included in a press brake according to one or more embodiments.
  • FIG. 3 is a diagram showing the angle of the metal plate detected by the angle sensor shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a first example of a control operation by an NC device provided in a press brake according to one or more embodiments.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a second example of a control operation by an NC device provided in a press brake according to one or more embodiments.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a third example of a control operation by an NC device provided in a press brake according to one or more embodiments.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating operation of a press brake in accordance with one or more embodiments and a method of controlling a press brake in accordance with one or more embodiments.
  • the press brake includes an upper table, a lower table, a table lifting mechanism, an angle sensor, and a control device.
  • a punch is attached to the upper table, and a die is attached to the lower table.
  • the table lifting mechanism raises and lowers the upper table or the lower table.
  • the angle sensor measures the angle of the metal sheet when the upper table or the lower table is raised and lowered by the table lifting mechanism to bend the metal sheet while the metal sheet is sandwiched between the punch and the die.
  • the control device calculates the bending angle of the metal sheet based on the angle of the metal sheet measured by the angle sensor, and controls the raising and lowering of the upper table or the lower table by the table lifting mechanism.
  • the control device controls the elevation of the upper table to bend the metal sheet to the target bend angle as follows: During the pre-bending period, the control device controls the table elevation mechanism to lower the upper table by a first depth value or raise the lower table by the first depth value to bend the metal sheet to a predetermined pre-bend angle wider than the target bend angle. The control device calculates the first bend angle of the metal sheet bent to the pre-bend angle based on the angle of the metal sheet measured by the angle sensor.
  • the control device controls the table lifting mechanism to raise the upper table or lower the lower table so as to unload the sheet metal while maintaining the punch in contact with the sheet metal during the unloading period after the sheet metal has been bent to the provisional bend angle.
  • the control device calculates a second bend angle of the sheet metal based on the angle of the sheet metal measured by the angle sensor, and calculates the amount of springback based on the difference between the second bend angle and the first bend angle.
  • the control device calculates a second depth value during the push-in period that takes into account the amount of springback required to bend the sheet metal to the target bend angle, and controls the table lifting mechanism to lower the upper table by the second depth value or raise the lower table by the second depth value.
  • the control device controls the table lifting mechanism to raise the upper table or lower the lower table so as to unload the sheet metal while maintaining the punch in contact with the sheet metal, and calculates the final bend angle of the sheet metal based on the angle of the sheet metal measured by the angle sensor.
  • a control device controls a press brake having an upper table on which a punch is attached, a lower table on which a die is attached, a table lifting mechanism for raising and lowering the upper table or the lower table, and an angle sensor for measuring the angle of the metal sheet being bent by being sandwiched between the punch and the die, as follows:
  • the control device controls the table lifting mechanism to lower the upper table by a first depth value or to raise the lower table by the first depth value during the pre-bending period so as to bend the metal sheet to a predetermined pre-bending angle that is wider than the target bend angle.
  • the control device calculates a first bending angle of the metal sheet bent to the pre-bending angle based on the angle of the metal sheet measured by the angle sensor.
  • the control device controls the table lifting mechanism to raise the upper table or lower the lower table so as to unload the sheet metal while maintaining the punch in contact with the sheet metal during the unloading period after the sheet metal has been bent to the provisional bend angle.
  • the control device calculates a second bend angle of the sheet metal based on the angle of the sheet metal measured by the angle sensor, and calculates a springback amount based on the difference between the second bend angle and the first bend angle.
  • the control device calculates a second depth value during the push-in period that takes into account the amount of springback required to bend the sheet metal to the target bend angle, and controls the table lifting mechanism to lower the upper table by the second depth value or raise the lower table by the second depth value.
  • the control device controls the table lifting mechanism to raise the upper table or lower the lower table so as to unload the sheet metal while maintaining the punch in contact with the sheet metal, and calculates the final bend angle of the sheet metal based on the angle of the sheet metal measured by the angle sensor.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a press brake 100 according to one or more embodiments.
  • the press brake 100 is equipped with an NC (Numerical Control) device 10 that functions as a control device for controlling the press brake 100.
  • a processing program database 50 is connected to the NC device 10 via a network.
  • the press brake 100 is equipped with an upper table 1, a lower table 3, and left and right side plates 5R and 5L.
  • An upper die holder 2 is attached to the upper table 1, and a lower die holder 4 is attached to the lower table 3.
  • the upper table 1 is configured to be raised and lowered by hydraulic cylinders 6L and 6R provided on the left and right sides.
  • the hydraulic cylinders 6L and 6R are referred to as the table lifting mechanism 6.
  • the table lifting mechanism 6 may include actuators other than the hydraulic cylinders 6L and 6R. The table lifting mechanism 6 lowers the upper table 1 so that it is closer to the lower table 3, and raises it so that it is away from the lower table 3.
  • the upper die holder 2 is fitted with a punch Tp, which is an upper die
  • the lower die holder 4 is fitted with a die Td, which is a lower die.
  • a modular type is shown in which the upper die holder 2 is integrally attached over the entire length of the lower end of the upper table 1, but it may also be an intermediate plate type in which multiple intermediate plates for mounting punches Tp are attached in the longitudinal direction of the lower end of the upper table 1.
  • the intermediate plates are also upper die holders.
  • Attaching a punch Tp to the upper table 1 means attaching the punch Tp to the upper die holder 2 or the intermediate plate.
  • Attaching a die Td to the lower table 3 means attaching the die Td to the lower die holder 4. Two or more punches Tp may be attached side by side to the upper table 1, and two or more dies Td may be attached side by side to the lower table 3.
  • a back gauge 40 is disposed on the rear side of the lower table 3.
  • the back gauge 40 has stoppers 42a and 42b that move left and right along the back gauge carriage 41.
  • stoppers 42a and 42b there are two stoppers, stoppers 42a and 42b, but the number of stoppers is not limited to two. Stoppers 42a and 42b are configured to move in the height direction and the front and rear directions as well.
  • the butts 42a and 42b move to a position corresponding to the die Td.
  • the operator places the back end of the metal sheet W on the die Td so that it butts against the butts 42a and 42b.
  • the butts 42a and 42b act to determine the front-to-rear position of the metal sheet W when it is placed on the die Td.
  • An operation pendant 7 having a display unit 71 and an operation unit 72 including multiple operation buttons is attached via an arm 7a to the left side of the press brake 100.
  • the operation pendant 7 is connected to the NC device 10.
  • a foot switch 8 having a close foot switch 81 that lowers the upper table 1 and an open foot switch 82 that raises the upper table 1 is connected to the NC device 10.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of the angle sensor equipped in the press brake 100.
  • the press brake 100 is equipped with angle sensors 21F and 21R that measure the angle of the metal sheet W when bending the metal sheet W.
  • the angle sensor 21F is disposed on the front side of the die Td
  • the angle sensor 21R is disposed on the rear side of the die Td.
  • the angle sensors 21F and 21R are so-called contact-type angle sensors.
  • the angle sensors 21F and 21R are configured to be raised and lowered by the sensor lifting mechanisms 22F and 22R, respectively.
  • the angle sensors 21F and 21R located at the bottom are moved upward by the sensor lifting mechanisms 22F and 22R in accordance with the control of the NC device 10.
  • Angle sensors 21F and 21R have a main body 211 and a protruding portion 212 that can be freely extended and retracted from the main body 211.
  • a slightly protruding tip 213 is provided at the upper end of the protruding portion 212.
  • the protruding portions 212 of angle sensors 21F and 21R are in a state where they are least protruding.
  • FIG. 3 shows the angle of the metal sheet W detected by angle sensors 21F and 21R. As shown in FIG. 3, when punch Tp descends and the metal sheet W is bent, protruding portion 212 protrudes upward as the metal sheet W is displaced upward.
  • the angle of the sheet metal W measured by the angle sensor 21F is the angle ⁇ F between the reference plane, which is the surface indicated by the dashed line extending from the upper end face of the die Td, and the part of the sheet metal W forward of the punch Tp and the die Td.
  • the angle of the sheet metal W measured by the angle sensor 21R is the angle ⁇ R between the reference plane and the part of the sheet metal W rearward of the punch Tp and the die Td.
  • the angles ⁇ F and ⁇ R measured by the angle sensors 21F and 21R are input to the NC device 10.
  • the NC device 10 calculates the bending angle ⁇ of the sheet metal W shown in FIG. 3 using the formula 180- ⁇ F- ⁇ R.
  • the angle sensor that measures the angle of the metal sheet W is not limited to a contact angle sensor, and may be a laser angle sensor.
  • the sensor lifting mechanisms 22F and 22R are not necessary, and the front and rear laser angle sensors are at fixed positions in the height direction.
  • the front and rear laser angle sensors have a laser emission unit that irradiates linear laser light onto the portion of the metal sheet W forward and rearward of the punch Tp and die Td, and an imaging unit that captures the linear laser light irradiated onto the metal sheet W.
  • the NC device 10 determines the angles of the metal sheet W equivalent to the angles ⁇ F and ⁇ R based on the angle of the linear laser light in the image captured by the imaging unit, and calculates the bending angle ⁇ of the metal sheet W.
  • the NC device 10 controls the press brake 100 to bend the metal sheet W using the control operations of the first to third examples according to the processing program.
  • Figure 4 shows a first example of the control operation by the NC device 10.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the height position of the tip of the punch Tp.
  • the area between positions R3 and F3 is shown in an enlarged state to make it easier to understand the change in the height position of the tip of the punch Tp.
  • the distance from position R3 to position F3 is approximately 0.1 mm to 0.2 mm.
  • the distance from the contact position described below to position F3 is approximately 2 mm to 3 mm.
  • the target bending angle of the metal sheet W is, for example, 90 degrees.
  • the NC device 10 controls the raising and lowering of the upper table 1 as shown in FIG. 4 so as to bend the metal sheet W to the target bending angle of 90 degrees.
  • the tip of the punch Tp comes into contact with the metal sheet W.
  • the NC device 10 stops the upper table 1 with the tip of the punch Tp positioned at the contact position in FIG. 4, and moves the abutments 42a and 42b away from the metal sheet W.
  • the NC device 10 lowers the position of the tip of the punch Tp to position T1, stops it temporarily, and then lowers it further to position T2.
  • the upper table 1 (punch Tp) is lowered in two stages, but the number of stages of descent is not limited to two.
  • Position T2 during the pre-bending period is a position for bending the sheet metal W to a predetermined pre-bending angle that is wider than the target bending angle of 90 degrees.
  • the NC device 10 controls the table lifting mechanism 6 to lower the upper table 1 by a first depth value for bending the sheet metal W to the pre-bending angle.
  • the first depth value of the punch Tp for bending the sheet metal W to the pre-bending angle after the tip of the punch Tp comes into contact with the sheet metal W is determined in advance based on bending theory.
  • the depth value is the amount of descent of the punch Tp when the contact position where the tip of the punch Tp comes into contact with the sheet metal W is used as the reference. In other words, the depth value indicates the height direction position of the tip of the punch Tp.
  • the depth value is abbreviated as D value.
  • the NC device 10 calculates the first bending angle ⁇ 1 of the metal sheet W based on the angle of the metal sheet W measured by the angle sensors 21F and 21R. The NC device 10 holds the first bending angle ⁇ 1 at the time when the pre-bending operation of the metal sheet W is completed.
  • the NC device 10 transitions the press brake 100 to an unloading period.
  • the NC device 10 controls the upper table 1 to rise in succession in multiple stages so as to unload the metal sheet W while maintaining the punch Tp in contact with the metal sheet W.
  • Unloading refers to removing the load applied to the metal sheet W.
  • the NC device 10 raises the tip of the punch Tp to position R1 and stops it temporarily, and calculates the bending angle of the sheet metal W based on the angle of the sheet metal W measured by the angle sensors 21F and 21R.
  • the NC device 10 raises the tip of the punch Tp to position R2 and stops it temporarily, and calculates the bending angle of the sheet metal W.
  • the difference between the bending angle at position R1 and the bending angle at position R2 is within a threshold value, the unloading of the sheet metal W is completed.
  • FIG. 4 shows an example in which the unloading of the sheet metal W is not completed at position R2.
  • the NC device 10 raises the tip of the punch Tp to position R3 and stops it temporarily, and calculates the bending angle of the sheet metal W.
  • the difference between the bending angle at position R2 and the bending angle at position R3 is within a threshold value, and the unloading of the sheet metal W is completed at position R3.
  • the number of stages in which the unloading of the metal sheet W is completed varies depending on various conditions, such as the distance from position T2 to position R1 and the distance from position R1 to position R2.
  • positions R1, R2, and R3 are spaced relatively long apart to form coarse stages, but the distance by which the position of the tip of the punch Tp is raised at one time may be set finely to form fine stages.
  • the NC device 10 continuously repeats the process of calculating the bending angle of the metal sheet W by raising the position of the tip of the punch Tp by a fine distance. If the fine distance is a constant distance, the position of the tip of the punch Tp rises in a substantially linear manner, strictly speaking in a fine step-like manner, while the bending angle of the metal sheet W is calculated at each point in time.
  • the NC device 10 calculates the second bending angle ⁇ 2 of the metal sheet W based on the angle of the metal sheet W measured by the angle sensors 21F and 21R. Even if the metal sheet W is bent to the first bending angle ⁇ 1 during the provisional bending period, when the metal sheet W is unloaded during the unloading period, the bending angle widens due to springback.
  • the second bending angle ⁇ 2 is the bending angle of the metal sheet W that has widened due to springback.
  • the NC device 10 calculates the amount of springback by subtracting the first bending angle ⁇ 1 from the second bending angle ⁇ 2.
  • the NC device 10 transitions the press brake 100 to the push-in period.
  • the NC device 10 calculates a second D value that takes into account the springback amount for bending the metal sheet W to the target bending angle.
  • the springback amount is, for example, 2 degrees
  • the springback amount generally differs depending on the target bending angle, even if the target bending angle is set using the springback amount obtained during the unloading period as is, the target bending angle may not be 90 degrees.
  • the NC device 10 should correct the springback amount obtained during the unloading period and then calculate a second D value for bending the metal sheet W to the set target bending angle.
  • the NC device 10 divides the second D value into multiple parts and controls the table lifting mechanism 6 to sequentially lower the upper table 1 by the second D value in multiple stages.
  • the NC device 10 lowers the tip of the punch Tp from position R3 to position F1, stops it temporarily, and calculates the bending angle of the sheet metal W based on the angle of the sheet metal W.
  • the NC device 10 lowers the tip of the punch Tp to position F2, taking into account the bending angle at position F1, and stops it temporarily, and calculates the bending angle of the sheet metal W based on the angle of the sheet metal W.
  • the NC device 10 lowers the tip of the punch Tp to position F3, where the final bending angle of the sheet metal W is the target bending angle of 90 degrees, taking into account the bending angle at position F2.
  • the push-up operation during the push-up period is described as having three stages, but it may also be one stage, two stages, or four or more stages.
  • the stages of the push-up operation are not limited.
  • the NC device 10 transitions the press brake 100 to the final angle measurement period.
  • the NC device 10 unloads the metal sheet W while maintaining the state in which the punch Tp is in contact with the metal sheet W, and calculates the final bending angle of the metal sheet W based on the angle of the metal sheet W measured by the angle sensors 21F and 21R.
  • the NC device 10 raises the tip of the punch Tp to position L1, stops it, and calculates the bending angle of the metal sheet W.
  • the NC device 10 raises the tip of the punch Tp to position L2, stops it, and calculates the bending angle of the metal sheet W.
  • the unloading of the metal sheet W is completed.
  • the unloading of the metal sheet W is completed at position L2.
  • the NC device 10 calculates the final bending angle of the metal sheet W.
  • the NC device 10 controls the table lifting mechanism 6 to raise the upper table 1.
  • the amount of lift of the upper table 1 from position T2 of the tip of the punch Tp at the end of the pre-bending period to position R2, which is an intermediate stage before position R3 where the unloading of the metal sheet W is complete, is set as U2.
  • the amount of lift U2 is set as the amount of lift of the upper table 1 at the beginning of the final angle measurement period, which is the amount of lift from position F3 of the tip of the punch Tp at the end of the drive-in period to position L1.
  • the final bending angle of the metal sheet W is calculated by the angle sensors 21F and 21R after the end of the push-in period, so there is no need for the operator to measure the final bending angle with a digital bending angle meter.
  • the lift amount U2 by which the upper table 1 is raised in order to unload the metal sheet W up to an intermediate stage before unloading is completed during the unloading period is set to the initial lift amount of the upper table 1 during the final angle measurement period. Therefore, according to the first example, the time required for unloading during the final angle measurement period can be shortened.
  • FIG. 5 shows a second example of the control operation by the NC device 10.
  • the same parts as in FIG. 4 are given the same reference numerals, and their description will be omitted.
  • the upper table 1 is lowered in two stages during the pre-bending period, and in three stages during the push-in period.
  • unloading is completed in three stages during the unloading period, and in two stages during the final angle measurement period, and the upper table 1 is raised.
  • the amount of lift of the upper table 1 from position T2 of the tip of the punch Tp at the end of the provisional bending period to position R3 where the unloading of the metal sheet W is complete is designated as U3.
  • the amount of lift obtained by multiplying the amount of lift U3 by a predetermined coefficient k less than 1 is set as the initial amount of lift of the upper table 1 in the final angle measurement period.
  • the NC device 10 calculates the final bending angle of the metal sheet W, and then controls the table lifting mechanism 6 to lift the upper table 1. According to the second example, the time required for unloading in the final angle measurement period can be shortened.
  • FIG. 6 shows a third example of the control operation by the NC device 10.
  • the same parts as in FIG. 4 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted.
  • the upper table 1 is lowered in two stages during the pre-bending period, and in three stages during the push-in period.
  • unloading is completed in three stages during the unloading period, and unloading of the metal sheet W is completed in one stage during the final angle measurement period, and the upper table 1 is raised.
  • the amount of lift U3 of the upper table 1 from the position T2 of the tip of the punch Tp at the end of the pre-bending period to the position R3 where the unloading of the metal sheet W is complete is set as the amount of lift by which the upper table 1 is raised in order to unload the metal sheet W in one stage during the final angle measurement period.
  • the NC device 10 calculates the final bending angle of the metal sheet W, and then controls the table lifting mechanism 6 to lift the upper table 1. According to the third example, the time required for unloading during the final angle measurement period can be shortened.
  • the amount of lift of the upper table 1 up to an intermediate stage before the unloading of the metal sheet W is completed during the unloading period, or the amount of lift of the upper table 1 until the unloading of the metal sheet W is completed, is reflected in the amount of lift of the upper table 1 during the final angle measurement period. Therefore, the time required for unloading during the final angle measurement period can be shortened, and therefore the processing time from the start of bending the metal sheet W to checking the bending angle after the bending is completed can be shortened.
  • the NC device 10 controls the table lifting mechanism 6 to lower the upper table 1 by a first D value in step S1 so as to bend the metal sheet W to a predetermined provisional bending angle that is wider than the target bending angle.
  • step S2 the NC device 10 calculates the first bending angle ⁇ 1 of the metal sheet W.
  • step S3 the NC device 10 controls the table lifting mechanism 6 to raise the upper table 1 until unloading of the metal sheet W is complete.
  • step S4 the NC device 10 calculates the second bending angle ⁇ 2 of the metal sheet W.
  • step S5 the NC device 10 calculates the amount of springback based on the difference between the second bending angle ⁇ 2 and the first bending angle ⁇ 1.
  • step S6 the NC device 10 calculates a second D value for the upper table 1 to bend the metal sheet W to the target bending angle, taking into account the amount of springback.
  • step S7 the NC device 10 controls the table lifting mechanism 6 to lower the upper table 1 in one or more stages based on the second D value and bend the metal sheet W to the target bending angle.
  • step S8 the NC device 10 raises the upper table 1 until the unloading of the metal sheet W is complete, and then calculates the final bending angle of the metal sheet W.
  • step S9 the NC device 10 raises the upper table 1 to end the bending process.
  • the process shown in FIG. 7 is performed for each metal sheet W when bending multiple metal sheets W in sequence. Therefore, when bending each metal sheet W, it is possible to check whether the metal sheet W is actually bent to the target bending angle.
  • the present invention is not limited to the one or more embodiments described above, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
  • the upper table 1 is a slide table that can be raised and lowered
  • the lower table 3 is a fixed table whose position is fixed, but it is also possible for the upper table 1 to be a fixed table and the lower table 3 to be a slide table.
  • the table lifting mechanism 6 raises and lowers the lower table 3.
  • the rise and fall of the upper table 1 can be interpreted as the fall and rise of the lower table 3, respectively, and the first and second amounts of descent of the upper table 1 can be interpreted as the first and second amounts of rise of the lower table 3.
  • the D value is the amount of descent of the punch Tp when the contact position of the tip of the punch Tp is used as the reference point, but the D value may also be the distance between the tip of the die Td and the tip of the punch Tp when the position of the tip of the die Td is used as the reference point. Even in this case, the D value indicates the height position of the tip of the punch Tp.

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Abstract

制御装置（ＮＣ装置１０）は、板金Ｗを目標曲げ角度よりも広い仮曲げ角度に曲げるようテーブル昇降機構（６）を制御する。制御装置は、角度センサ（２１Ｆ及び２１Ｒ）が計測した板金（Ｗ）の角度に基づいて仮曲げ角度に曲げられた板金（Ｗ）の第１の曲げ角度を算出する。制御装置は、板金（Ｗ）を除荷して板金（Ｗ）の第２の曲げ角度を算出し、スプリングバック量を算出する。制御装置は、板金（Ｗ）を目標曲げ角度に曲げるためのスプリングバック量を考慮した下降量を算出して上部テーブル（１）を下降させるようテーブル昇降機構（６）を制御する。制御装置は、板金（Ｗ）が目標曲げ角度に曲げられたら板金（Ｗ）を除荷して、板金（Ｗ）の角度に基づいて板金（Ｗ）の最終的な曲げ角度を算出する。

Description

プレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法
　本開示は、プレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法に関する。
　プレスブレーキは、パンチを装着する上部テーブルとダイを装着する下部テーブルとを備え、上部テーブルを下部テーブルへと下降させて、ダイの上に配置された板金をパンチとダイとで挟んで曲げる（特許文献１参照）。
特許第４２８０３３２号公報
　プレスブレーキによって板金を目標曲げ角度に曲げても、スプリングバックによって曲げられた板金の曲げ角度は目標曲げ角度よりも広くなる。そこで、板金を目標曲げ角度に曲げるためには、板金を、スプリングバックを考慮して目標曲げ角度よりも狭い曲げ角度で曲げる必要がある。一方で、最終的に得られた曲げ角度が目標曲げ角度よりも狭いと曲げられた板金を製品として用いることはできず、新たな板金を曲げ加工する必要が生じる。そこで、板金を目標曲げ角度に曲げようとするときには、板金を目標曲げ角度よりも広い曲げ角度に曲げた後に、目標曲げ角度まで徐々に曲げていく追い込み動作が行われる。
　オペレータは、このように曲げられた板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているかをデジタルプロトラクタと称されるデジタル曲げ角度計で計測する。これは、板金の板厚または硬さのばらつきによりスプリングバック量もばらつくから、板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているか否かを確認する必要があるからである。デジタル曲げ角度計で曲げられた板金の曲げ角度を計測するには所定の時間を要し、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間が長くなる。加工時間をできるだけ短縮することが望まれる。
　１またはそれ以上の実施形態の第１の態様は、パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、板金を前記パンチと前記ダイとで挟んだ状態で、前記テーブル昇降機構によって前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させて前記板金を曲げるときの前記板金の角度を計測する角度センサと、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の曲げ角度を算出し、前記テーブル昇降機構による前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記板金を目標曲げ角度に曲げるよう前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御するとき、仮曲げ期間において、前記板金を前記目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを前記第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出するプレスブレーキを提供する。
　１またはそれ以上の実施形態の第１の態様によれば、板金が目標曲げ角度に曲げられたら、パンチが板金に接触している状態を維持しつつ板金を除荷して、角度センサが計測した板金の角度に基づいて板金の最終的な曲げ角度を算出する。従って、オペレータは、板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているかをデジタル曲げ角度計で計測する必要はない。これにより、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。
　１またはそれ以上の実施形態の第２の態様は、パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、前記パンチと前記ダイとで挟まれて曲げられる板金の角度を計測する角度センサとを備えるプレスブレーキを制御する制御装置が、仮曲げ期間において、前記板金を目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出するプレスブレーキ制御方法を提供する。
　１またはそれ以上の実施形態の第２の態様によれば、板金が目標曲げ角度に曲げられたら、パンチが板金に接触している状態を維持しつつ板金を除荷して、角度センサが計測した板金の角度に基づいて板金の最終的な曲げ角度を算出する。従って、オペレータは、板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているかをデジタル曲げ角度計で計測する必要はない。これにより、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。
　１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法によれば、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。
図１は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキの全体構成を示す図である。 図２は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備える角度センサの構成例を示す図である。 図３は、図２に示す角度センサが検出する板金の角度を示す図である。 図４は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備えるＮＣ装置による制御動作の第１の例を示す図である。 図５は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備えるＮＣ装置による制御動作の第２の例を示す図である。 図６は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備えるＮＣ装置による制御動作の第３の例を示す図である。 図７は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキの動作及び１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ制御方法を示すフローチャートである。
　１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキは、上部テーブル、下部テーブル、テーブル昇降機構、角度センサ、制御装置を備える。前記上部テーブルはパンチを装着し、前記下部テーブルはダイを装着する。前記テーブル昇降機構は前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させる。前記角度センサは、板金を前記パンチと前記ダイとで挟んだ状態で、前記テーブル昇降機構によって前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させて前記板金を曲げるときの前記板金の角度を計測する。前記制御装置は、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の曲げ角度を算出し、前記テーブル昇降機構による前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御する。
　前記制御装置は、前記板金を目標曲げ角度に曲げるよう上前記部テーブルの昇降を次のように制御する。前記制御装置は、仮曲げ期間において、前記板金を前記目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置は、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出する。
　前記制御装置は、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出する。
　前記制御装置は、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを前記第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置は、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する。
　１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ制御方法は、制御装置が、パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、前記パンチと前記ダイとで挟まれて曲げられる板金の角度を計測する角度センサとを備えるプレスブレーキを次のように制御する。
　前記制御装置が、仮曲げ期間において、前記板金を目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置が、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出する。
　前記制御装置が、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置が、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出する。
　前記制御装置が、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置が、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する。
　以下、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法について、添付図面を参照して具体的に説明する。
　図１は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ１００の全体構成を示す。図１に示すように、プレスブレーキ１００は、プレスブレーキ１００を制御する制御装置として機能するＮＣ（Numerical Control）装置１０を備える。ＮＣ装置１０には、ネットワークを介して、加工プログラムデータベース５０が接続されている。プレスブレーキ１００は、上部テーブル１、下部テーブル３、左右の側板５Ｒ及び５Ｌを備える。上部テーブル１には上部金型ホルダ２が取り付けられ、下部テーブル３には下部金型ホルダ４が取り付けられている。
　上部テーブル１は、左右に設けた油圧シリンダ６Ｌ及び６Ｒによって昇降するように構成されている。油圧シリンダ６Ｌ及び６Ｒをテーブル昇降機構６と称することとする。テーブル昇降機構６には、油圧シリンダ６Ｌ及び６Ｒ以外のアクチュエータが含まれることがある。テーブル昇降機構６は、上部テーブル１を下部テーブル３に近付けるように下降させたり、下部テーブル３から離隔させるよう上昇させたりする。
　上部金型ホルダ２には上部金型であるパンチＴｐが装着され、下部金型ホルダ４には下部金型であるダイＴｄが装着されている。図１においては、上部テーブル１の下端部の全長に渡って上部金型ホルダ２が一体的に取り付けられているモジュラータイプを示しているが、上部テーブル１の下端部の長手方向にパンチＴｐを装着する複数の中間板が取り付けられる中間板タイプであってもよい。中間板も上部金型ホルダである。
　上部テーブル１にパンチＴｐを装着するとは、上部金型ホルダ２または中間板にパンチＴｐを装着することを意味する。下部テーブル３にダイＴｄを装着するとは、下部金型ホルダ４にダイＴｄを装着することを意味する。上部テーブル１に２またはそれ以上のパンチＴｐが並べて装着されることがあり、下部テーブル３に２またはそれ以上のダイＴｄが並べて装着されることがある。
　下部テーブル３の裏面側には、バックゲージ４０が配置されている。バックゲージ４０は、バックゲージキャレッジ４１に沿って左右方向に移動する突き当て４２ａ及び４２ｂを備える。ここでは突き当てを突き当て４２ａ及び４２ｂの２つとしているが、突き当ての数は２つに限定されない。突き当て４２ａ及び４２ｂは高さ方向及び前後方向にも移動するように構成されている。
　オペレータが加工対象の板金ＷをダイＴｄ上に配置して板金Ｗを曲げる前に、突き当て４２ａ及び４２ｂはダイＴｄと対応する位置に移動する。オペレータは、板金Ｗの奥側の端部を突き当て４２ａ及び４２ｂに突き当てるようにしてダイＴｄ上に配置する。即ち、突き当て４２ａ及び４２ｂは、板金ＷをダイＴｄ上に配置するときの板金Ｗの前後方向の位置を決めるよう作用する。
　プレスブレーキ１００の左側の側方には、アーム７ａを介して、表示部７１と、複数の操作ボタンを含む操作部７２とを有する操作ペンダント７が取り付けられている。操作ペンダント７はＮＣ装置１０に接続されている。ＮＣ装置１０には、上部テーブル１を下降させる閉フットスイッチ８１と上部テーブル１を上昇させる開フットスイッチ８２とを有するフットスイッチ８が接続されている。
　図２は、プレスブレーキ１００が備える角度センサの構成例を示す。図１においては図示を省略しているが、図２に示すように、プレスブレーキ１００は、板金Ｗを曲げるときの板金Ｗの角度を計測する角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒを備える。角度センサ２１ＦはダイＴｄの前方側に配置され、角度センサ２１ＲはダイＴｄの後方側に配置されている。角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、いわゆる接触式角度センサである。角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、それぞれ、センサ昇降機構２２Ｆ及び２２Ｒによって昇降するように構成されている。板金Ｗの角度を計測する必要があるとき、下方に位置する角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、ＮＣ装置１０による制御に従って、センサ昇降機構２２Ｆ及び２２Ｒによって上方へと移動する。
　角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、本体部２１１と、本体部２１１に対して出没自在の突出部２１２とを有する。突出部２１２の上端部には、わずかに突出した先端部２１３が設けられている。図２に示す板金Ｗを曲げる加工開始前の状態で、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒの突出部２１２は最も突出していない状態にある。図３は、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが検出する板金Ｗの角度を示す。図３に示すように、パンチＴｐが下降して板金Ｗが曲げられると、突出部２１２は板金Ｗが上方へと変位するのに応じて上方へと突出する。
　図３に示すように、角度センサ２１Ｆが計測する板金Ｗの角度とは、ダイＴｄの上端面を延長した一点鎖線で示す面を基準面として、基準面とパンチＴｐ及びダイＴｄよりも前方側の板金Ｗの部分とがなす角度αＦである。角度センサ２１Ｒが計測する板金Ｗの角度とは、基準面とパンチＴｐ及びダイＴｄよりも後方側の板金Ｗの部分とがなす角度αＲである。図２に示すように、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測する角度αＦ及びαＲはＮＣ装置１０に入力される。ＮＣ装置１０は、１８０－αＦ－αＲなる計算式によって、図３に示す板金Ｗの曲げ角度θを算出する。
　板金Ｗの角度を計測する角度センサは接触式角度センサに限定されず、レーザ式角度センサであってもよい。角度センサとしてレーザ式角度センサを用いる場合、センサ昇降機構２２Ｆ及び２２Ｒは必要なく、前方側及び後方側のレーザ式角度センサは高さ方向に固定の位置にある。前方側及び後方側のレーザ式角度センサは、パンチＴｐ及びダイＴｄよりも前方側及び後方側の板金Ｗの部分に線状のレーザ光を照射するレーザ発光部と、板金Ｗに照射されている線状のレーザ光を撮影する撮像部とを有する。ＮＣ装置１０は、撮像部による撮影画像の線状のレーザ光の角度に基づいて角度αＦ及びαＲに相当する板金Ｗの角度を求めて板金Ｗの曲げ角度θを算出する。
　以上のように構成されるプレスブレーキ１００において、ＮＣ装置１０は、加工プログラムに従って、第１～第３の例の制御動作で板金Ｗを曲げ加工するようプレスブレーキ１００を制御する。
　図４は、ＮＣ装置１０による制御動作の第１の例を示す。図４～図６において、横軸は時間、縦軸はパンチＴｐの先端の高さ方向の位置を示している。図４～図６においては、パンチＴｐの先端の高さ方向の位置の変化を理解しやすいよう、位置Ｒ３と位置Ｆ３との間を拡大した状態で示している。位置Ｒ３から位置Ｆ３までの距離は０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度である。また、後述する接触位置から位置Ｆ３までの距離は２ｍｍ～３ｍｍ程度である。
　板金Ｗの目標曲げ角度を例えば９０度とする。ＮＣ装置１０は、板金Ｗを目標曲げ角度の９０度に曲げるよう上部テーブル１の昇降を図４に示すように制御する。ＮＣ装置１０が上部テーブル１の下降を開始させると、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触する。ＮＣ装置１０は、上部テーブル１をパンチＴｐの先端が図４の接触位置に位置している状態で停止させ、突き当て４２ａ及び４２ｂを板金Ｗから離隔させる。
　ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した後の仮曲げ期間において、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｔ１まで下降させて一旦停止させ、さらに位置Ｔ２まで下降させる。図４においては、上部テーブル１（パンチＴｐ）を２段階で下降させているが、下降の段階は２段階に限定されない。
　仮曲げ期間における位置Ｔ２は、目標曲げ角度の９０度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるための位置である。ＮＣ装置１０は、仮曲げ期間において、板金Ｗを仮曲げ角度に曲げるための第１のデプス値だけ上部テーブル１を下降させるようテーブル昇降機構６を制御する。パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した後に板金Ｗを仮曲げ角度に曲げるためのパンチＴｐの第１のデプス値は、曲げ理論に基づいて予め求められている。デプス値とは、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した接触位置を基準としたときのパンチＴｐの下降量である。即ち、デプス値とはパンチＴｐの先端の高さ方向の位置を示す。以下、デプス値をＤ値と略記する。
　ＮＣ装置１０は、仮曲げ動作の完了時に、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの第１の曲げ角度θ１を算出する。ＮＣ装置１０は、板金Ｗの仮曲げ動作の完了時の第１の曲げ角度θ１を保持する。
　板金Ｗが仮曲げ角度に曲げられたら、ＮＣ装置１０はプレスブレーキ１００を除荷期間に移行させる。除荷期間において、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐが板金Ｗに接触している状態を維持しつつ、板金Ｗを除荷するよう、上部テーブル１を複数の段階で順に上昇させるよう制御する。除荷とは板金Ｗにかかっている荷重を取り除くことである。
　図４において、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ１まで上昇させて一旦停止させ、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ２まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。このとき、位置Ｒ１での曲げ角度と位置Ｒ２での曲げ角度との差が閾値以内であれば、板金Ｗの除荷が完了しているということである。図４は、位置Ｒ２において板金Ｗの除荷が完了していない例を示している。そこで、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ３まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。位置Ｒ２での曲げ角度と位置Ｒ３での曲げ角度との差が閾値以内であり、位置Ｒ３で板金Ｗの除荷が完了している。
　板金Ｗの除荷が何段階で完了するかは、位置Ｔ２から位置Ｒ１までの距離、位置Ｒ１から位置Ｒ２までの距離等の各種の条件によって異なる。図４においては、位置Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の互いの間隔を比較的長い距離とした粗い段階としているが、一度にパンチＴｐの先端の位置を上昇させる距離を微細に設定した細かい段階としてもよい。この場合、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を微細な距離だけ上昇させて板金Ｗの曲げ角度を算出する処理を連続的に繰り返す。微細な距離を一定の距離とすれば、パンチＴｐの先端の位置は、厳密には微細な階段状ではあるものの実質的に直線状に上昇しながら、各時点で板金Ｗの曲げ角度が算出されることになる。
　除荷期間において板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの第２の曲げ角度θ２を算出する。仮曲げ期間において第１の曲げ角度θ１に曲げても、除荷期間において板金Ｗが除荷されると、スプリングバックによって曲げ角度が広がる。第２の曲げ角度θ２は、スプリングバックによって広がった板金Ｗの曲げ角度である。ＮＣ装置１０は、第２の曲げ角度θ２から第１の曲げ角度θ１を減算することにより、スプリングバック量を算出する。
　除荷期間において第２の曲げ角度θ２と第１の曲げ角度θ１との差分に基づくスプリングバック量が得られれば、ＮＣ装置１０はプレスブレーキ１００を追い込み期間に移行させる。ＮＣ装置１０は、板金Ｗを目標曲げ角度に曲げるためのスプリングバック量を考慮した第２のＤ値を算出する。単純には、スプリングバック量が例えば２度であるとすると、目標曲げ角度を８８度にして、板金Ｗを曲げ角度８８度で曲げることができる下降量だけ上部テーブル１を下降させることが考えられる。ところが、一般的に目標曲げ角度によってスプリングバック量は異なるから、除荷期間において得られたスプリングバック量をそのまま用いて目標曲げ角度を設定しても目標曲げ角度の９０度とはならないことがある。
　そこで、ＮＣ装置１０は、除荷期間で得られたスプリングバック量をそのまま用いるのではなく、除荷期間で得られたスプリングバック量を補正した上で板金Ｗを設定した目標曲げ角度に曲げるための第２のＤ値を算出するのがよい。
　追い込み期間において、ＮＣ装置１０は、第２のＤ値を複数に分割することにより上部テーブル１を複数の段階で順に第２のＤ値だけ下降させるようテーブル昇降機構６を制御する。図４においては、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ３から位置Ｆ１まで下降させて一旦停止させ、板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、位置Ｆ１での曲げ角度を考慮してパンチＴｐの先端の位置を位置Ｆ２まで下降させて一旦停止させ、板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの曲げ角度を算出する。さらに、ＮＣ装置１０は、位置Ｆ２での曲げ角度を考慮してパンチＴｐの先端の位置を板金Ｗの最終的な曲げ角度が目標曲げ角度の９０度となる位置Ｆ３まで下降させる。
　ここでは、追い込み期間における追い込み動作を３段階としているが、１段階であってもよいし、２段階であってもよいし、４段階以上であってもよい。追い込み動作の段階は限定されない。
　板金Ｗが目標曲げ角度に曲げられたら、ＮＣ装置１０はプレスブレーキ１００を最終角度計測期間に移行させる。ＮＣ装置１０は、パンチＴｐが板金Ｗに接触している状態を維持しつつ板金Ｗを除荷して、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出する。
　図４において、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｌ１まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｌ２まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。除荷期間における除荷と同様に、位置Ｌ２での曲げ角度と位置Ｌ１での曲げ角度との差が閾値以内であれば、板金Ｗの除荷が完了しているということである。位置Ｌ２での曲げ角度と位置Ｌ１での曲げ角度との差が閾値以内であり、位置Ｌ２で板金Ｗの除荷が完了している。板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。
　図４において、仮曲げ期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｔ２から板金Ｗの除荷が完了している位置Ｒ３より前の途中の段階である位置Ｒ２までの上部テーブル１の上昇量をＵ２とする。図４に示す第１の例においては、上昇量Ｕ２を、最終角度計測期間における最初の上部テーブル１の上昇量である、追い込み期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｆ３から位置Ｌ１までの上昇量として設定している。
　このように、第１の例においては、追い込み期間終了後に角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒによって板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出するから、オペレータがデジタル曲げ角度計で最終的な曲げ角度を計測する必要はない。よって、板金Ｗの曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。加えて、第１の例においては、除荷期間における板金Ｗの除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために上部テーブル１を上昇させる上昇量Ｕ２を最終角度計測期間における最初の上部テーブル１の上昇量に設定している。従って、第１の例によれば、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができる。
　図５は、ＮＣ装置１０による制御動作の第２の例を示す。図５において、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第２の例においても、第１の例と同様に、上部テーブル１を、仮曲げ期間において２段階で下降させ、追い込み期間において３段階で下降させている。第２の例においても、除荷期間において３段階で除荷が完了し、最終角度計測期間において２段階で除荷が完了して、上部テーブル１を上昇させている。
　図５において、仮曲げ期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｔ２から板金Ｗの除荷が完了している位置Ｒ３までの上部テーブル１の上昇量をＵ３とする。図５に示す第２の例においては、上昇量Ｕ３に１未満の所定の係数ｋを乗算した上昇量を、最終角度計測期間における最初の上部テーブル１の上昇量として設定している。最終角度計測期間において、板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出した後に、上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。第２の例によれば、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができる。
　図６は、ＮＣ装置１０による制御動作の第３の例を示す。図６において、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第３の例においては、第１及び第２の例と同様に、上部テーブル１を、仮曲げ期間において２段階で下降させ、追い込み期間において３段階で下降させている。第３の例においては、除荷期間において３段階で除荷が完了し、最終角度計測期間において１段階で板金Ｗを除荷が完了して、上部テーブル１を上昇させている。
　図６に示す第３の例においては、仮曲げ期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｔ２から板金Ｗの除荷が完了している位置Ｒ３までの上部テーブル１の上昇量Ｕ３を、最終角度計測期間において板金Ｗを１段階で除荷するために上部テーブル１を上昇させる上昇量として設定している。最終角度計測期間において、板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出した後に、上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。第３の例によれば、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができる。
　以上の第１～第３の例のように、プレスブレーキ１００においては、除荷期間における板金Ｗの除荷が完了する前の途中の段階までの上部テーブル１の上昇量または板金Ｗの除荷が完了するまでの上部テーブル１の上昇量を、最終角度計測期間における上部テーブル１の上昇量に反映させている。従って、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができるから、板金Ｗの曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。
　図７に示すフローチャートを用いて、プレスブレーキ１００の動作及びプレスブレーキ１００が実行するプレスブレーキ制御方法を説明する。図７において、ＮＣ装置１０は、曲げ加工の処理が開始されると、ステップＳ１にて、板金Ｗを目標曲げ角度より広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、上部テーブル１を第１のＤ値だけ下降させるようテーブル昇降機構６を制御する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ２にて、板金Ｗの第１の曲げ角度θ１を算出する。
　ＮＣ装置１０は、ステップＳ３にて、板金Ｗの除荷が完了するまで上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ４にて、板金Ｗの第２の曲げ角度θ２を算出する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ５にて、第２の曲げ角度θ２と第１の曲げ角度θ１との差分に基づいてスプリングバック量を算出する。
　ＮＣ装置１０は、ステップＳ６にて、スプリングバック量を考慮して板金Ｗを目標曲げ角度に曲げるための、上部テーブル１の第２のＤ値を算出する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ７にて、上部テーブル１を第２のＤ値に基づいて１またはそれ以上の段階で下降させて、板金Ｗを目標曲げ角度に曲げるようテーブル昇降機構６を制御する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ８にて、板金Ｗの除荷が完了するまで上部テーブル１を上昇させた後、板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ９にて、上部テーブル１を上昇させて曲げ加工の処理を終了させる。
　以上の図７に示す処理は、複数枚の板金Ｗを順に曲げ加工するときの各板金Ｗに対して実行される。よって、各板金Ｗの曲げ加工において、板金Ｗが実際に目標曲げ角度に曲げられているか否かを確認することができる。
　本発明は以上説明した１またはそれ以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。以上説明した１またはそれ以上の実施形態においては、上部テーブル１を昇降可能なスライドテーブル、下部テーブル３を位置が固定されている固定テーブルとしているが、上部テーブル１を固定テーブル、下部テーブル３をスライドテーブルとすることも可能である。この場合、テーブル昇降機構６は下部テーブル３を昇降させる。上部テーブル１の上昇及び下降はそれぞれ下部テーブル３の下降及び上昇と読み替えられ、上部テーブル１の第１の下降量及び第２の下降量は下部テーブル３の第１の上昇量及び第２の上昇量と読み替えられる。
　１またはそれ以上の実施形態においては、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した接触位置を基準としたときのパンチＴｐの下降量をＤ値としているが、ダイＴｄの先端の位置を基準としたときのダイＴｄの先端とパンチＴｐの先端との間の距離をＤ値としてもよい。この場合においても、Ｄ値はパンチＴｐの先端の高さ方向の位置を示す。
　本願は、２０２２年１０月２１日に日本国特許庁に出願された特願２０２２－１６９３２９号に基づく優先権を主張するものであり、その全ての開示内容は引用によりここに援用される。

Claims (10)

  1. 　パンチを装着する上部テーブルと、
    　ダイを装着する下部テーブルと、
    　前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、
    　板金を前記パンチと前記ダイとで挟んだ状態で、前記テーブル昇降機構によって前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させて前記板金を曲げるときの前記板金の角度を計測する角度センサと、
    　前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の曲げ角度を算出し、前記テーブル昇降機構による前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御する制御装置と、
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　前記板金を目標曲げ角度に曲げるよう前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御するとき、
    　仮曲げ期間において、前記板金を前記目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
    　前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、
    　前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
    　前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、
    　追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを前記第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
    　前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する
    　プレスブレーキ。
  2. 　前記制御装置は、前記除荷期間において、前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量、または前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量に基づいて、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を設定する請求項１に記載のプレスブレーキ。
  3. 　前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項２に記載のプレスブレーキ。
  4. 　前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量に１未満の所定の係数を乗算した上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量に１未満の所定の係数を乗算した下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項２に記載のプレスブレーキ。
  5. 　前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を１段階で除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量として設定する請求項２に記載のプレスブレーキ。
  6. 　パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、前記パンチと前記ダイとで挟まれて曲げられる板金の角度を計測する角度センサとを備えるプレスブレーキを制御する制御装置が、
    　仮曲げ期間において、前記板金を目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
    　前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、
    　前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
    　前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、
    　追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
    　前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する
    　プレスブレーキ制御方法。
  7. 　前記制御装置が、前記除荷期間において、前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量、または前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量に基づいて、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を設定する請求項６に記載のプレスブレーキ制御方法。
  8. 　前記除荷期間において前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項７に記載のプレスブレーキ制御方法。
  9. 　前記制御装置が、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量に１未満の所定の係数を乗算した上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量に１未満の所定の係数を乗算した下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項７に記載のプレスブレーキ制御方法。
  10. 　前記制御装置が、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を１段階で除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量として設定する請求項７に記載のプレスブレーキ制御方法。
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