JP2015157306A - プレスブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】左右のサイドフレームにおける内外両側面に歪検出センサを備えたプレスブレーキを提供する。【解決手段】左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの下部に下部テーブル９を備え、上記サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの上部に前記下部テーブル９に対向した上部テーブル７を備え、前記上部テーブル７又は下部テーブル９の一方をラムとして上下動自在に備えると共に、上記ラムを上下動するための左右の上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒを前記両サイドフレーム５Ｌ，５Ｒに備えたプレスブレーキであって、前記左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおける内側面及び外側面の両側面に、各サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの歪を検出するための歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを備えている。前記歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄは、左右のサイドフレーム５Ｌ，５ＲのＣギャップ３において当該Ｃギャップ３に対する接線の方向が水平方向から垂直方向に変化する変化率の大きな位置付近であって、かつ内側及び外側は互に対向関係にある位置に備えられている。【選択図】図１

Description

本発明はプレスブレーキに係り、さらに詳細には、プレスブレーキにおける左右のサイドフレームの上下方向の撓み量（歪み量）を正確に検出する機能を備えたプレスブレーキに関する。

よく知られているように、プレスブレーキはＣギャップを備えた左右のサイドフレームの上部側に上部テーブルを備え、この上部テーブルと上下方向に対向した下部テーブルを、左右のサイドフレームの下部側に備えた構成である。そして、上下のテーブルの適宜一方をラムとして上下動自在に備え、このラムを上下動するための左右の上下駆動手段を前記両サイドフレームに備えている。そして、左右のサイドフレームの上下方向の歪み量（撓み量）を検出することによって前記上下駆動手段による加圧力を演算し、この演算結果に基いて前記上下動駆動手段の加圧力を制御することが行われている（例えば特許文献１，２参照）。

特開平５−５７３５３号公報 特開平７−２４５３０号公報

前記特許文献１に記載の構成は、左右のサイドフレームに備えたＣギャップに近接した位置であって、サイドフレームの内側面に曲げ荷重検出器を備えた構成である。より詳細には、前記曲げ荷重検出器は、前記Ｃギャップにおける接線が垂直状になる位置に備えられているから、サイドフレームにおける前記Ｃギャップが開くようにサイドフレームに上下方向の撓みを生じたときにおける撓み量の小さな部分に備えられているものである。また、サイドフレームの内側面に備えられているものであるから、ラムの上下動などの加減速時の振動等によってサイドフレームが左右方向に撓みを生じると、この左右方向の撓みをも検出するものであり、サイドフレームの上下方向の撓みのみを検出することは難しいものである。

前記特許文献２に記載の構成においては、図２，３の記載から明らかなように、左右のサイドフレームにおけるＣギャップにおいてサイドフレームの前面に負荷検出手段としての歪みゲージが取付けてある。歪みゲージは曲面に取付けることはできないので、前記負荷検出手段は、Ｃギャップにおいて垂直な平面に取付けられているものである。特許文献２に記載の構成によれば、負荷検出手段による検出に、サイドフレームの左右方向の撓みが影響することは少ないものの、Ｃギャップにおける垂直な平面に負荷検出手段が取付けてあることにより、例えばワークの折曲げ加工時に前記Ｃギャップが開くように上下方向の撓みを生じたとき、上下方向の撓みの少ない位置であり、サイドフレームに作用する負荷による上下方向の撓みをより高精度に検出するには問題がある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、左右のサイドフレームの下部に下部テーブルを備え、上記サイドフレームの上部に前記下部テーブルに対向した上部テーブルを備え、前記上部テーブル又は下部テーブルの一方をラムとして上下動自在に備えると共に、上記ラムを上下動するための左右の上下駆動手段を前記両サイドフレームに備えたプレスブレーキであって、前記左右のサイドフレームにおける内側面及び外側面の両側面に、各サイドフレームの歪を検出するための歪検出センサを備えていることを特徴とするものである。

また、前記プレスブレーキにおいて、前記歪検出センサは、左右のサイドフレームのＣギャップにおいて当該Ｃギャップに対する接線の方向が水平方向から垂直方向に変化する位置付近であって、かつ内側及び外側は互に対向関係にある位置に備えられていることを特徴とするものである。

また、前記プレスブレーキにおいて、前記歪検出センサは、前記サイドフレームに一体的に取付可能な歪測定プレートの歪測定面に歪ゲージを予め設定された所定の押付け力でもって押し付けてあることを特徴とするものである。

また、前記プレスブレーキにおいて、左右の前記上下駆動手段の制御を行う制御装置に、左右のサイドフレームにおける内外の歪検出センサの検出値の平均値を演算する演算手段を備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、プレスブレーキにおける左右のサイドフレームにおける内側面及び外側面の両側面に歪検出センサを備えた構成であるから、サイドフレームに左右方向の撓みを生じた場合、対をなす一方の歪検出センサはサイドフレームの伸びを検出し、他方の歪検出センサは縮みを検出することになる。したがって、一対の歪検出センサの検出によってサイドフレームの左右方向への撓みをもキャンセルして上下方向の撓みを検出できることとなる。

本発明の実施形態に係るプレスブレーキの全体的構成を概念的、概略的に示した正面説明図である。 上記プレスブレーキの側面説明図である。 サイドフレームに対する歪検出センサの取付けの構成を示す説明図である。 内外の歪検出センサの出力をそのまま示した場合の説明図である。 内外の両歪検出センサの出力を平均化した場合の説明図である。

図１，２を参照するに、本発明の実施形態に係るプレスブレーキ１は、Ｃギャップ３を形成した左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒを備えている。この両サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの上部には上部テーブル７が備えられており、下部には、上部テーブル７と上下に対向した下部テーブル９が備えられている。前記上部テーブル７はラムとして上下動自在に備えられており、上記ラム（上部テーブル７）を上下動するために、前記左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの上部には、例えば油圧シリンダやサーボモータ・ボールネジ機構などからなる左右の上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒが備えられている。また、前記上部テーブル７の左右両側の上下動位置を検出するために、リニアセンサなどのごとき上下位置検出手段１３Ｌ，１３Ｒが左右両側に備えられている。なお、上記構成のごときプレスブレーキは既によく知られた構成であるから、プレスブレーキ１の全体的構成についてのより詳細な説明は省略する。

前記構成において、上下のテーブル７，９に装着した上下の金型８Ｐ，８Ｄによっての板状のワークＷの折曲げ加工時における左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒのたわみ量（歪み量）を検出するために、前記左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおける外側面及び内側面にはそれぞれ歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄが備えられている。左側のサイドフレーム５Ｌにおける外側面に取付けた歪検出センサ１５Ａと内側面に取付けた歪検出センサ１５Ｂは対をなすものである。また右側のサイドフレーム５Ｒに取付けた歪検出センサ１５Ｃ，１５Ｄは同様に対をなすものである。

左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの外側面、内側面にそれぞれ備えた歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ及び１５Ｃ，１５Ｄのそれぞれは左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒを間にして左右対称位置に備えられている。換言すれば、外側及び内側の各歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ及び１５Ｃ，１５Ｄは互に対向した位置関係にある。そして、前記各歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、上下の金型によってワークを加圧したときに、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおいて歪みを生じ易い箇所に備えられている。

より詳細には、図２に示すように、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒに備えたＣギャップ３の最下部に水平に接する接線Ｌを横切り、かつ上記接線Ｌに対して後部側（図２において右側）が高くなるように傾斜して取付けてある。換言すれば、左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおいて前記接線Ｌより下側部分１７Ｌは歪みの少ないベース部分をなすものであり、前記接線Ｌから上側に立設した立上り部分１７Ｓは、上下の金型８Ｐ，８ＤによってワークＷを加圧するときに、Ｃギャップが開くように撓みを生じるとき、図２において上部が右方向へ変形を生じ易い部分である。換言すれば、前記歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは、前記Ｃギャップ３に対する接線の方向が水平方向から垂直方向に変化する変化率の大きな位置付近であって、加圧時にサイドフレーム５Ｌ，５Ｒに歪みを生じ易い位置である。

したがって、左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおける撓み量（歪み量）を高精度に検出することができるものである。

ところで、歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄにおける歪ゲージを取付ける箇所は、ひずみを検出しようとする箇所であって平面部である必要がある。しかし、平面部であってもある程度の精度のよい平面度が必要である。ここで、歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄを左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒに取付けるために、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの内外両面に、切削加工や研削加工によって精度のよい測定平面を形成することも可能である。しかし、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの内外両面に精度のよい測定平面を形成することはなかなか難しいので、本実施形態においては次のごとき構成を採用している。

すなわち、歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄは、図３に示すように、取付けねじなどのごとき適宜の複数の取付具１９によってサイドフレーム５Ｌ，５Ｒに一体的に取付可能な歪測定プレート２１を備えている。この歪測定プレート２１はサイドフレーム５Ｌ，５Ｒと同一材質の金属板であって、測定平面２１Ｆはひずみゲージ２３を予め設定した所定の押付け力で押付けるに適した高精度の平面に形成してある。前記ひずみゲージ２３は、前記歪測定プレート２１の測定平面と支持ブロック２５との間に挟まれた状態にある。

そして、前記支持ブロック２５は、押付部材２７に形成した凹部内において、図３において紙面に垂直な方向及び上下方向への移動を規制された状態にあり、かつ前記押付部材２７によって所定の押付け力でもって押付けられている。前記押付部材２７は、当該押付部材２７を貫通して前記歪測定プレート２１に螺着した締付ボルト２９と前記押付部材２７との間に弾装したコイルスプリングなどのごとき弾性部材３１の付勢力に起因する所定の押圧力によって押圧されている。したがって、前記ひずみゲージ２３は、歪測定プレート２１の測定平面２１Ｆに対して、前記弾性部材３１の付勢力により予め設定された所定の押圧力によって押圧されているものである。

既に理解されるように、歪測定プレート２１における測定平面２１Ｆに対するひずみゲージ２３の押圧力は常に一定であるから、前記測定平面２１Ｆに対してひずみゲージ２３を押圧した状態にある前記歪測定プレート２１を取付具１９によってサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの内外両面に取付けることにより、前記歪測定プレート２１における測定面２１Ｆに対してひずみゲージ２３を所定の押圧力で押圧した同一条件でもってサイドフレーム５Ｌ，５Ｒに歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄを取付けることができるものである。すなわち、左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの内外両面に対する歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄの取付けを、同一条件でもって容易に行い得るものである。

なお、前記締付ボルト２９の螺子部分を長く形成し、前記歪測定プレート２１を貫通して、締付ボルト２９をサイドフレーム５Ｌ，５Ｒに直接締付ける構成とすることも可能である。この場合、取付具１９を省略することが可能であり、構成の簡素化を図ることができるものである。

ところで、前記左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの歪みを検出して、前記上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの出力を制御するために、例えばＣＮＣなどのごとき制御装置３３（図１参照）が備えられている。この制御装置３３には、前記歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂの検出値Ａ，Ｂを加算し平均値を演算する、すなわち（Ａ＋Ｂ）／２を演算する演算手段３５Ａが備えられている。また、前記歪検出センサ１５Ｃ，１５Ｄの検出値Ｃ，Ｄの平均値を演算する演算手段３５Ｂが備えられている。

さらに、前記制御装置３３には、前記上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの出力を予め設定した設定値メモリ３７Ａ，３７Ｂが備えられている。また、前記制御装置３３には、前記各演算手段３５Ａ，３５Ｂの演算結果と前記各設定値メモリ３７Ａ，３７Ｂの設定値を比較する比較手段３９Ａ，３９Ｂが備えられている。上記比較手段３９Ａ，３９Ｂは、前記演算手段３５Ａ，３５Ｂの演算結果と設定値メモリ３７Ａ，３７Ｂに格納された設定値を比較して、前記各上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの出力を、設定値メモリ３７Ａ，３７Ｂに格納された設定値と等しくなるように制御する機能を有するものである。

以上のごとき構成において、左右の上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒを駆動し、上下の金型８Ｐ，８ＤによってワークＷの加圧を行うと、その反力によってサイドフレーム５Ｌ，５Ｒは上下方向に撓み（歪み）を生じることになる。そして、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの歪み量は歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄによって検出される。この検出された歪み量を基にして、前記上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒによる加圧力を演算することができ、前記上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの出力を所望の出力に制御することができるものである。

ところで、前述のごとく上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒを駆動して上部テーブル７を上下動するとき、例えば加減速時の振動などによって、左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒは、図１において左右方向に振動することがある。この際、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの上部が左方向に撓みを生じると、サイドフレーム５Ｌの外側面には縮みを生じ、内側面には延びを生じることになる。逆に、サイドフレーム５Ｒにおいては、外側面に延びを生じ、内側面には縮みを生じることになる。そして、各サイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおける外側面、内側面の左右方向の撓み量は各歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄによって検出されることになる。

したがって、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの外側面又は内側面の一側面のみに歪検出センサを備えた構成においては、図４（Ａ）に示す検出値（Ａ）又は（Ｂ）の一方のみとなるものであり、サイドフレーム５Ｌ，５Ｒの上下方向の歪みと左右方向への撓みとを合わせた状態でもって検出することになる。よって、ワークＷの折曲げ加工時における加圧力によるサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの歪み量を正確に検出することは難しいものであり、左右の上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの加圧力を正確に制御することが難しいものである。

ところが、本実施形態においては、左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおける内外の両面に歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄを備えた構成であるから、左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒにおける左右方向への撓みに起因する縮み、延びを同時に検出して、図４（Ｂ）に示すように、内外の各歪検出センサ１５Ａ，１５Ｂの平均値を演算することができ、左右のサイドフレーム５Ｌ，５Ｒに作用する上下方向の歪み量（撓み量）を正確に検出することができるものである。すなわち、上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの加圧力に起因するサイドフレーム５Ｌ，５Ｒの上下方向の撓み量を正確に検出することができるものである。したがって、検出した上下方向の撓み量を基にして各上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの加圧力を演算することができ、この演算結果に基いて、前記上下駆動手段１１Ｌ，１１Ｒの出力を正確に制御できることとなり、高精度の曲げ加工を行うことができるものである。

ところで、本発明は前述したごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能なものである。例えば、歪検出センサ１５Ａ〜１５Ｄを備える位置としては、Ｃギャップ３の下側位置に限ることなく、図２に想像線で示すように、Ｃギャップ３における上側位置であって、Ｃギャップ３に対する接線が水平方向から垂直方向に変化する位置付近に備えることも可能である。なお、Ｃギャップ３の形状としては、図２に示すごとき形状に限ることなく、種々の形状を採用することができるものである。

１ プレスブレーキ
３ Ｃギャップ
５Ｌ，５Ｒ サイドフレーム
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ 歪検出センサ
１７Ｌ 下側部分
１７Ｓ 立上り部分
２１ 歪測定プレート
２１Ｆ 測定平面
２３ ひずみゲージ
２５ 支持ブロック
２７ 押付部材
２９ 締付ボルト
３１ 弾性部材
３３ 制御装置
３５Ａ，３５Ｂ 演算手段
３７Ａ，３７Ｂ 設定値メモリ
３９Ａ，３９Ｂ 比較手段

Claims (4)

1. 左右のサイドフレームの下部に下部テーブルを備え、上記サイドフレームの上部に前記下部テーブルに対向した上部テーブルを備え、前記上部テーブル又は下部テーブルの一方をラムとして上下動自在に備えると共に、上記ラムを上下動するための左右の上下駆動手段を前記両サイドフレームに備えたプレスブレーキであって、前記左右のサイドフレームにおける内側面及び外側面の両側面に、各サイドフレームの歪を検出するための歪検出センサを備えていることを特徴とするプレスブレーキ。
2. 請求項１に記載のプレスブレーキにおいて、前記歪検出センサは、左右のサイドフレームのＣギャップにおいて当該Ｃギャップに対する接線の方向が水平方向から垂直方向に変化する位置付近であって、かつ内側及び外側は互に対向関係にある位置に備えられていることを特徴とするプレスブレーキ。
3. 請求項１又は２に記載のプレスブレーキにおいて、前記歪検出センサは、前記サイドフレームに一体的に取付可能な歪測定プレートの歪測定面に歪ゲージを予め設定された所定の押付け力でもって押し付けてあることを特徴とするプレスブレーキ。
4. 請求項１，２又は３に記載のプレスブレーキにおいて、左右の前記上下駆動手段の制御を行う制御装置に、左右のサイドフレームにおける内外の歪検出センサの検出値の平均値を演算する演算手段を備えていることを特徴とするプレスブレーキ。

Images