JP2667184B2 - 折曲げ加工機における折曲げ方法及び折曲げ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えばプレスブレーキなどのごとき折曲
げ加工機における板材の折曲げ方法、折曲げ制御装置に
関する。更に詳細には、スプリングバック量を考慮して
実際の製品としての板材を設定角度に適切に折曲げるこ
とのできる折曲げ加工機における板材の折曲げ方法、折
曲げ制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、プレスブレーキ等において、ラムの昇降位置を
制御することによって上型と下型との接近係合を制御す
ることにより、板材を所望の角度に折曲げる加工が行な
われている。この場合、板材を設定角度に折曲げるため
に、試験等において予め求めたスプリングバック量の補
正値と設定値に基づき上型と下型の接近係合を制御して
いる。

（発明が解決しようとする課題） 従来においては、ラムの昇降位置を制御して上型と下
型との係合状態を制御するにすぎないもので、板材の実
際の折曲げ角度を検出しているものではない。したがっ
て、制御系としては、オープンループ制御系である。

ところで、板材には板厚にバラツキが有り、かつ折曲
げ対象の板材の曲げ幅も一定でなく、さらに材質によっ
て抗張力も異なるので、種々の板材によってそれぞれス
プリングバック量が異なる。したがって、予め試験等に
よって種々の板材のスプリングバック量の補正値を求め
ておくことは極めて困難であり、板材によっては、スプ
リングバック量の補正値は近似値となり、試し曲げの回
数が多くより精度の良い折曲げ加工をすみやかに行うこ
とが困難であった。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされた
もので、請求項１に係る発明は、スプリングバック量の
平均値を求めるための検出回数を設定する（ａ）工程
と、予め設定された設定角度に板材の折曲げ加工を行う
べく上型と下型とを相対的に接近係合して板材を加圧す
る（ｂ）工程と、板材の折曲げ角度を、角度検出手段に
よって時々刻々検出する（ｃ）工程と、前記設定角度と
検出角度とを比較して一致したときに前記上型と下型と
による加圧を停止する（ｄ）工程と、上型と下型とによ
る加圧を停止した後、板材の加圧を行わない程度に上下
の金型を離反して板材のスプリングバック量を前記角度
検出手段によって検出する（ｅ）工程と、折曲げ角度と
スプリングバック量との差が許容範囲か否かを判別して
許容範囲内であるときにはスプリングバック量の検出を
終了し、否である場合にはスプリングバック量の平均値
を演算する（ｆ）工程と、スプリングバック量の平均値
に基いて折曲げ角度を補正し再度折曲げ加工を行い、前
記（ｃ）工程から（ｅ）工程を繰り返し、スプリングバ
ック量の検出回数が設定値に達したか否かを判別して、
達した場合にはスプリングバック量の検出を終了し、否
である場合には同一板材の同一個所での２回目の折曲げ
か否かを判別する（ｇ）工程と、上記（ｇ）工程におい
て１回目の折曲げである場合には前記（ｅ）工程から
（ｇ）工程を繰り返し、２回目の折曲げである場合には
スプリングバック量の検出量を終了する（ｈ）工程と、
よりなる折曲げ加工機における折曲げ方法である。

請求項２に係る発明は、板材の折曲げ角度およびスプ
リングバック量の平均値を求めるための検出回数を設定
するための設定手段と、上記設定手段によって設定され
た角度に板材を折曲げ加工すべく上下の金型の相対的な
接近係合を制御するための制御手段と、前記板材の折曲
げ角度を時々刻々検出する折曲げ角度検出手段と、前記
設定手段によって設定された設定角度と前記折曲げ角度
検出手段の検出角度とを比較して両方が一致したときに
前記上下の金型による加圧を停止すべく機能する比較手
段と、前記上下の金型による加圧を停止し板材の加圧を
行わない程度まで上下の金型を離反して前記折曲げ角度
検出手段によって検出したスプリングバック量の検出回
数が前記設定手段によって設定された検出回数に等しく
なるまで、検出回数ごとにスプリングバック量の平均値
を演算する演算処理手段と、上記演算処理手段によって
演算されたスプリングバック量の平均値と前記設定手段
によって設定された設定角度に基いて板材の折曲げ角度
を補正する補正手段と、上記補正手段によって補正され
た折曲げ角度に基いて前記上下の金型を再び相対的に接
近離反するように前記制御手段に指令値を出力すると共
に、同一板材の同一個所での２回目の折曲げ加工である
か否かを判別し、かつ板材の折曲げ角度とスプリングバ
ック量との差が許容範囲内であるか否かを判別する中央
処理装置と、を備えてなるものである。

（実施例） 第１図は折曲げ加工機における折曲げ制御装置１を概
略的に示したものである。

折曲げ加工機によって板材Ｗを折曲げるため、左右方
向（第１図において紙面に向って表裏方向）に延伸した
上型３と下型５は接近係合自在に構成されてある。換言
すれば、上型３は折曲げ加工機の上部フレーム（図示せ
ず）に固定して設けてあり、下型５は上下動自在に設け
てある。

詳細には、下型５は、左右方向に延伸したラム７上に
設けてあると共に、このラム７には、ラム７を上下動す
べく流体圧作動装置９が設けてある。

より詳細には、流体圧作動装置９における円筒状の油
圧シリンダ11の上側には、シリンダカバー13が設けてあ
ると共に、油圧シリンダ11内には、上下動自在などピス
トン15が設けてある。このピストン15には一体にピスト
ンロッド17が設けてあると共に、このピストンロッド17
の端部はラム７に取付けてある。なお、ピストンロッド
17は、シリンダカバー11の孔に案内されるように設けて
ある。

また、油圧シリンダ11内は、ピストン15によって、第
１油圧室19と第２油圧室21とに区画されている。

第１油圧室19に圧油を供給するために、油圧シリンダ
11の適宜位置には、第１ボート23が形成されてあると共
に、第１ポート23には配管25が接続してある。この配管
25にはタンク27、ポンプ29が接続してある。このポンプ
29は駆動モータ31によって駆動される。

したがって、駆動モータ31、ポンプ29を適宜に作動さ
せることによって、第１油圧室19内に圧油を送り込んで
ピストン15に圧力を伝達することができる。そして、下
型５を上昇させて上型３と下型５との接近係合により、
板材Ｗを折曲げることが可能となる。

後述の制御弁を介して第１油圧室19から第２油圧室21
に送り込んだ圧油を前記タンク27に排出するために、油
圧シリンダ11の適宜位置には第２ポート33が形成されて
あると共に、この第２ポート33には配管35が設けてあ
る。

ピストン３に適宜に形成された孔には、第１油圧室19
内の圧力を制御するための制御弁37が設けてある。

すなわち、制御弁37における弁座39には、弁体41を当
接させて設けると共に、弁体41の下側には、スプリング
43を弾装して設ける。

したがって、弁体41をスプリング43に抗して押し下
げ、弁座39と弁体41との当接状態を解くことにより、第
１油圧室19内の圧油が第２油圧室21に送られ圧力を下げ
ることができる。そして、弁体41の上下位置を制御する
ことにより第１油圧室内19の内の圧力を制御することが
できる。

制御弁37を制御して第１油圧室19内の圧力を制御する
ために、適宜位置には圧力制御装置45が設けてある。

より詳細には、圧力制御装置45におけるサーボマート
47の回転軸には、接続部材49を介して螺子杆51が連動連
結してあると共に、この螺子杆51には、操作棒53を一体
に設けたナット部材55を螺合して設ける。なお、操作棒
53は、前記シリンダカバー13に適宜に設けたガイド57に
案内されて上下方向に移動する。

したがって、サーボモータ47が適宜に回転することに
より、操作棒53が弁体41を押し下げ制御弁37の開度を調
節する。そして、第１油圧室19内の圧力が制御され、前
記ピストン15、前記ラム７の上昇位置が制御される。

板材Ｗの実際の折曲げ角度を検出するために、ラム７
に一体に設けた支持プレート59には、折曲げ角度検出手
段61が設けてある。

より詳細には、支持プレート59の適宜位置には公知の
折曲げ角度検出手段61におけるガイド63が設けてある。
このガイド63には、適宜にスプリング65が弾装されてあ
ると共に、ガイド63に案内されて上下動自在な昇降ブロ
ック64が設けられており、この昇降ブロック64には、昇
降ブロック64をスプリング65に抗して下降せしめる例え
ばシリンダ（図示せず）が連結されている。

また昇降ブロック64にはロータリーエンコーダ67が設
けてある。ロータリーエンコーダ67にはスプリングおよ
びストッパの作用によって垂直に維持するように付勢さ
れた追従バー69が設けてあると共に、追従バー69には追
従バー69に対して垂直に追従プレート71が設けてある。

したがって、板材Ｗを折曲げるためには、まず昇降ブ
ロック64及びロータリーエンコーダ67をスプリング65に
抗して下降せしめ、追従プレート71を水平に保持し、板
材Ｗの下面に当接させておく。そして、板材Ｗが折曲げ
られるにしたがって昇降ブロック64及びロータリーエン
コーダ67はスプリング65の作用によって次第に上昇し、
追従バー69は追従プレート71が板材Ｗに常に付勢当接し
ているため回動する。その結果、追従バー69の回動角を
検出すれば板材Ｗの折曲げ角度を検出することができ
る。

ところで、板材Ｗを第３図（ａ）に示すように設定角
度θ（またはγ）に折曲げても、下型５を下降させると
第３図（ｂ）に示すように板材Ｗの弾性によりスプリン
グバックが生じ、一度設定角度θ（またはγ）に折曲げ
た板材Ｗも実際には折曲げ角度許容範囲を越えて角度θ
−△θ（またはγ＋△θ）しか折曲げられない場合が生
じる。

そこで、本実施例においては、適数の板材に対して
は、スプリングバック量△θを検出すると共に、スプリ
ングバックを考慮した補正値と前記設定角度θに基づい
た角度に再度同一の板材の同一個所を折曲げることにし
た。また、２枚目以降の板材の折曲げにおいては予めス
プリングバックが考慮した補正値と設定角度θに基づい
た折曲げ角度で板材Ｗを折曲げることにした。

以下、第１図、第２図のフローチャートに基づき本実
施例の作用を説明する。

ここで、ｍとは折曲げ枚数、ｎとはスプリングバック
量の平均値を求めるためにスプリングバック量を検出す
る検出回数、m₁とはｍ−ｎ≦０の場合の折曲げ枚数、m₂
とはｍ−ｎ＞０の場合の折曲げ枚数、θとは設定角度、
αとはスプリングバック量を考慮して更新される折曲げ
角度、βとは折曲げ角度検出手段61により検出される実
際の折曲げ角度、△θとはm₁枚目の板材のスプリングバ
ック量、△とは適数回のスプリングバック量の平均値
をいう。

まず、ｍ＝１枚目の板材の折曲げについて説明する。

板材Ｗを設定角度θ（またはγ）に折曲げるために設
定角度73によりｎを設定する（第２図におけるステップ
S1）と共に、板材Ｗのステップバックを考慮しない折曲
げ角度α＝θを設定する（ステツプS2）。

なお、設定手段73からの指令値に基づいて、設定角度
（θ＝α）は中央処理装置75の記憶手段75aに記憶させ
ておく。

板材Ｗを折曲げ角度αに折曲げるために、中央処理装
置75は、折曲げ角度αに対応してラム７の上昇位置を制
御すべく制御手段77に指令値を送ると共に、制御手段77
は指令値に基づき前記圧力制御装置45、前記制御弁37、
前記駆動モータ31を適宜に制御して加圧を開始し、ラム
７、下型５を上昇させる。

実際の折曲げ角度βと設定角度αとを比較するため
に、折曲げ角度検出手段61で実際の折曲げ角度βを時々
刻々検出し、検出値を中央処理装置75の比較手段75bに
送る。そして、記憶手段75aに記憶された設定角度αの
指令値が比較手段75bに送られ、設定角度αと実際の折
曲げ角度βとが比較される。そして、設定角度αと折曲
げ角度βとが一致すれば制御手段77を介して加圧は停止
される（ステップS4、S5）。

次に、中央処理装置75により、ｍ−ｎ＞０がどうか判
断される（ステップS6）と共に、同一板材における同一
箇所での２回目の折曲げかどうか判断される（ステップ
S7）。

スプリングバック量△θを検出するために、中央処理
装置75からの指令値が制御手段77に送られることにより
加圧が解除され、板材Ｗの加圧を行わない程度までラム
７を一旦下降せしめる。折曲げ角度検出手段61にりスプ
リングバック量△θを検出し（ステップS8）、この検出
値は記憶手段75aに記憶される。

記憶手段75aに記憶されたスプリングバック量△θ、
前記設定角度αの指令値が中央処理装置75の演算処理手
段75cに送られ、スプリングバックを考慮した実際の折
曲げ角度α−△θ（またはγ＋２△θ）が演算される。
そして、演算処理手段75cからα−△θの指令値が比較
手段75bに送られると共に、記憶手段75aから設定角度θ
の指令値が比較手段77bに送られて、α−△θが設定角
度θの許容範囲内かどうか（スプリングバック量△θが
許容範囲か否か）比較判断される（ステップS9）。α−
△θが許容範囲内であれば、誤差範囲内と判断されてス
ープリングバック量の測定は終了する。

また、記憶処理手段75aに記憶されたスプリングバッ
ク量△θの指令値が演算処理手段75cに送られ、スプリ
ングバック量の平均値△が演算される（ステップS1
0）。なお、この場合、スプリングバック量の平均値△
は演算処理手段75cから記憶手段75aに送られ記憶させ
ておく。

次に、折曲げ角度が許容範囲外の場合には、１枚目の
板材Ｗを再度、スプリングバックを考慮した補正値と設
定角度θに基づいた角度に折曲げるべく、折曲げ角αを
補正する。すなわち、記憶手段75aからスプリングバッ
ク量の平均値△と折曲げ角度αの指令値が中央処理装
置75の補正手段75dに送られ、折曲げ角度αが角度θ＋
△（またはγ−２△に更新される（ステップS1
1）。なお、更新した折曲げ角度α＝θ＋△の指令値
は補正手段75dから記憶手段75aに送られると共に比較手
段75bに送られ、折曲げ角度α＝θ＋△は記憶手段75a
に記憶されると共に比較手段75bに設定される（ステッ
プS2）。

１回目の折曲げと同時に、制御手段77を適宜に操作し
て、加圧を開始し、実際の折曲げ角度βと補正した折曲
げ角度αとが一致するまで加圧を行なう（ステップS3、
S4）。

そして、加圧を停止して、ｍ−ｎ＞０であるかどうか
判断すると共に、同一板材の同一箇所での２回目の折曲
げかどうか判断する（ステップS6、S7）。同一板材の同
一箇所での２回目の折曲げであるので折曲げ加工は終了
する。

次に、m₁枚目の板材Ｗの折曲げについて説明する。

この場合、板材Ｗの折曲げ角度はα＝θ＋△に更新
設定してある（ステップS2）。ここで、θ＋△とはm₁
枚目の折曲げ前に検出演算したスプリングバック量の平
均値△と設定角度θとの和をいう。

そして、加圧を開始し、実際の折曲げ角度βと折曲げ
角度αが一致したのを確認した後に、加圧停止する（ス
テップS3、S4、S5）。

m₁−ｎ＞０であるかどうか判断すると共に、同一板材
の同一箇所での２回目の折曲げかどうか判断する（ステ
ップS6、S7）。その後、スプリングバック量△θを検出
し（ステップS8）、α−△θは設定角度θの許容範囲か
判断し、許容範囲内ならスプリングバック量の測定は終
了し（ステップS9）、許容範囲外ならスプリングバック
量の平均値△を再び演算する（ステップS10）。

次に、ｍ＝m₁枚目の板材Ｗの２回目の折曲げについて
説明すると、折曲げ角度αを再度補正更新して（ステッ
プS11）α＝θ＋△の折曲げ角度のもとで折曲げ角度
αを設定し加圧を開始する（ステップS2、S3）。ここ
で、θ＋△θとはm₁枚目までのスプリングバック量の平
均値△と設定角度θとの和をいう。

そして、実際の折曲げ角度βと折曲げ角度α＝θ＋△
とが一致するまで加圧を行い（ステップS4）、一致し
た後は加圧を停止すると共に、ｍ−ｎ＞０かどうか判断
し（ステップS6）、同一板材の同一箇所の２枚目の折曲
げかどうか判断する（ステップS7）。同一板材の同一箇
所での２回目の折曲げであるので折曲げ加工は終了す
る。最後に、m₂＞ｎであるm₂枚目の板材Ｗの折曲げにつ
いて説明する。

板材Ｗの折曲げ角度はα＝θ＋△に更新設定してあ
る（ステップS2）。ここで、θ＋△とはｎ回のスプリ
ングバック量の平均値△と設定角度θとの和をいう。

そして、加圧を開始し、実際の折曲げ角度βと折曲げ
角度αが一致したの確認した後に、加圧を停止する（ス
テップS3、S4、S5）。

ｍ−ｎ＞０かどうか判断し、m₂−ｎ＞０であるので、
同一板材の同一個所の２回目の折曲げは行わず、折曲げ
加工は終了する（ステップS6）。

以上のごとき、本実施例によれば、m₁枚目までの板材
Ｗに対してはスプリングバック量の平均値△を考慮し
て、同一板材の同一箇所を再度折曲げているため、板材
Ｗを設定角度θの許容範囲内に容易に折曲げることがで
き、より精度のよい折曲げがよりすみやかに行うことが
できることになる。

また、２枚目以降の板材Ｗに対してはスプリングバッ
ク量の平均値△θを考慮して最初から板材Ｗ折曲げてい
るため、折曲げ枚数が増すごとに板材Ｗを設定角度θの
許容範囲内に折曲げることがより容易にかつすみやかに
行い得ることになる。

更に、m₂枚目以降の板材の折曲げについては、同一板
材を２回折曲げることなく、１回折曲げで板材Ｗを所望
の角に折曲げることが可能となる。

なお、本発明は前述の実施例により限るものではな
く、例えば下型５を上昇させる代わりに上型３を下降さ
せたり、m₁枚目の板材Ｗの同一箇所での２回目の折曲げ
のときのα＝θ＋△＋△θ（ここでθ＋△＋△θと
は、m₁枚目の折曲げ前に検出したスプリングバック量の
平均値△とm₁枚目のスプリングバック量△θと設定角
度θとの和をいう）で折曲げたりする等、適宜の変更を
行うことにより、その他の種々の態様でも実施可能であ
る。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明により理解されるように、
本発明によれば、板材の折曲げ加工を行ってスプリング
バック量を検出する毎に平均値を演算し、この平均値に
基いて折曲げ角度を補正して折曲げ加工を行うものであ
るから、設定角度の許容範囲内に板材を折曲げ加工する
ことがより容易になり、試し曲げを少なくでき、作業能
率向上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は折曲げ加
工機における折曲げ制御装置を示した概略的な図であ
る。第２図は折曲げ加工の作用を示すフローチャートで
ある。第３図は折曲げ加工における板材の折曲げ状態を
示す概略的な図である。 １……折曲げ加工機における制御装置 ３……上型、５……下型 73……設定手段、77……制御手段 61……折曲げ角度検出手段 75……中央処理装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スプリングバック量の平均値を求めるため
   の検出回数を設定する（ａ）工程と、 予め設定された設定角度に板材の折曲げ加工を行うべく
   上型と下型とを相対的に接近係合して板材を加圧する
   （ｂ）工程と、 板材の折曲げ角度を、角度検出手段によって時々刻々検
   出する（ｃ）工程と、 前記設定角度と検出角度とを比較して一致したときに前
   記上型と下型とによる加圧を停止する（ｄ）工程と、 上型と下型とによる加圧を停止した後、板材の加圧を行
   わない程度に上下の金型を離反して板材のスプリングバ
   ック量を前記角度検出手段によって検出する（ｅ）工程
   と、 折曲げ角度とスプリングバック量との差が許容範囲か否
   かを判別して許容範囲内であるときにはスプリングバッ
   ク量の検出を終了し、否である場合にはスプリングバッ
   ク量の平均値を演算する（ｆ）工程と、 スプリングバック量の平均値に基いて折曲げ角度を補正
   し再度折曲げ加工を行い、前記（ｃ）工程から（ｅ）工
   程を繰り返し、スプリングバック量の検出回数が設定値
   に達したか否かを判別して、達した場合にはスプリング
   バック量の検出が終了し、否である場合には同一板材の
   同一個所での２回目の折曲げか否かを判別する（ｇ）工
   程と、 上記（ｇ）工程において１回目の折曲げである場合には
   前記（ｅ）工程から（ｇ）工程を繰り返し、２回目の折
   曲げである場合にはスプリングバック量の検出量を終了
   する（ｈ）工程と、 よりなることを特徴とする折曲げ加工機における折曲げ
   方法。
2. 【請求項２】板材（Ｗ）の折曲げ角度およびスプリング
   バック量の平均値を求めるための検出回数（ｎ）を設定
   するための設定手段（73）と、 上記設定手段（73）によって設定された角度に板材
   （Ｗ）を折曲げ加工すべく上下の金型（3,5）の相対的
   な接近係合を制御するための制御手段（77）と、 前記板材（Ｗ）の折曲げ角度を時々刻々検出する折曲げ
   角度検出手段（61）と、 前記設定手段（73）によって設定された設定角度と前記
   折曲げ角度検出手段（61）の検出角度とを比較して両方
   が一致したときに前記上下の金型（3,5）による加圧を
   停止すべく機能する比較手段（75a）と、 前記上下の金型（3,5）による加圧を停止し板材（Ｗ）
   の加圧を行わない程度まで上下の金型（3,5）を離反し
   て前記折曲げ角度検出手段（61）によって検出したスプ
   リングバック量の検出回数が前記設定手段（73）によっ
   て設定された検出回数に等しくなるまで、検出回数ごと
   にスプリングバック量の平均値を演算する演算処理手段
   （75c）と、 上記演算処理手段（75c）によって演算されたスプリン
   グバック量の平均値と前記設定手段（73）によって設定
   された設定角度に基いて板材（Ｗ）の折曲げ角度を補正
   する補正手段（75d）と、 上記補正手段（75d）によって補正された折曲げ角度に
   基いて前記上下の金型（3,5）を再び相対的に接近離反
   するように前記制御手段（77）に指令値を出力すると共
   に、同一板材（Ｗ）の同一個所での２回目の折曲げ加工
   であるか否かを判別し、かつ板材（Ｗ）の折曲げ角度と
   スプリングバック量との差が許容範囲内であるか否かを
   判別する中央処理装置（75）と、 を備えてなることを特徴とする折曲げ加工における折曲
   げ制御装置。