JP3076134B2 - Bending angle detector - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プレスベンダー等の曲
げ加工機において、上・下金型の間の加工位置に挿入さ
れ曲げ加工されるワークの曲げ角度を検出する曲げ角度
検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bending angle detecting device for detecting a bending angle of a work to be bent by being inserted into a processing position between an upper die and a lower die in a bending machine such as a press bender.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、曲げ加工機によって曲げ加工され
るワークの曲げ角度を測定する方法として、例えば視覚
センサによる方法、下金型（ダイ）の中に距離センサを
２個ないし４個程度設置する方法またはダイの外側に距
離センサを２個ないし４個程度設置する方法等があっ
た。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of measuring a bending angle of a work to be bent by a bending machine, for example, a method using a visual sensor, about two to four distance sensors are installed in a lower die (die). Or a method of installing about two to four distance sensors outside the die.

【０００３】視覚センサによる方法は、ワークの端面を
視覚センサで測定し、画像処理装置により画像処理して
角度データを出力するものである。In the method using a visual sensor, an end face of a work is measured by a visual sensor, and image processing is performed by an image processing device to output angle data.

【０００４】また、ダイの中に設置された距離センサに
よる方法は、距離センサとして、例えば渦電流センサ、
静電容量式センサまたはエアマイクロメータ等が用いら
れ、その出力をコンピュータで演算し角度データとして
出力するものである。In the method using a distance sensor installed in a die, an eddy current sensor, for example,
A capacitance type sensor, an air micrometer, or the like is used, and the output is calculated by a computer and output as angle data.

【０００５】なお、ダイの外側に設置された距離センサ
による方法は、距離ストロークをコンピュータで演算し
角度データとして出力するものである。In the method using a distance sensor installed outside the die, a distance stroke is calculated by a computer and output as angle data.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、視覚センサ
による方法は、ワークの端面の角度しか測定できない。
従って、ワークに中垂れ等があっても測定することがで
きないという問題があった。The method using the visual sensor can measure only the angle of the end face of the work.
Therefore, there is a problem that the measurement cannot be performed even if the work has sagging.

【０００７】ダイの中に設置された距離センサによる方
法は、ミクロンオーダで距離を測定するセンサを２個な
いし４個必要とするから高価である。また、ダイに対し
てこのセンサをミクロンオーダで埋め込むための加工技
術が必要あるという問題もあった。[0007] The method using a distance sensor installed in a die is expensive because it requires two to four sensors for measuring the distance in the order of microns. There is also a problem that a processing technique for embedding this sensor in the die on the order of microns is required.

【０００８】なお、ダイの外側に設置された距離センサ
による方法は、接触式の場合には、長いストロークを有
する距離センサが必要であって、精度を要求される場合
にはセンサの高分解能力が必要で高価である。これらの
センサはいずれも実用上高価で、測定精度、高分解能、
高測定レンジ等が要求されるという問題があった。In the method using a distance sensor installed outside the die, a distance sensor having a long stroke is required in the case of a contact type, and a high resolution capability of the sensor is required when accuracy is required. Is necessary and expensive. All of these sensors are practically expensive, with high measurement accuracy, high resolution,
There is a problem that a high measurement range is required.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、プレスベンダーに装着したダイと
パンチとによって折曲げ加工されるワークの折曲げ角度
を検出する曲げ角度検出装置において、前記ダイを支持
するダイホルダの内部空間に配置された枠体を上下動自
在に設けると共に上方向へ付勢して設け、この枠体に回
動自在に支持された一対の接触子を、前記ダイに形成さ
れた隙間を通過して折曲げ加工されるワークに接触自在
に設けると共に、各接触子を閉じる方向へ付勢して設
け、かつ前記接触子の相対的な回転を検出するために回
転変位検出器を前記枠体に設けた構成である。また、枠
体の高さ位置を調節自在に設けた構成である。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a bending angle detecting device for detecting a bending angle of a work bent by a die and a punch mounted on a press bender. In the above, a frame disposed in the internal space of the die holder supporting the die is provided so as to be vertically movable and urged upward, and a pair of contacts rotatably supported by the frame are provided. In order to provide a contact with a workpiece to be bent through a gap formed in the die and to urge each contact in a closing direction, and to detect a relative rotation of the contact. And a rotational displacement detector provided on the frame. In addition, the height position of the frame is adjustable.

【００１０】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて、詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００１１】図８は本発明が実施されるプレスベンダー
の概略構成図を示す。図においてプレスベンダー１は、
上端にダイ５を固定するダイホルダ７をＣ型フレーム３
の下部フレーム３ｂに設け、このダイ５に対応してパン
チ９を下端に固定するパンチホルダ（ラム）１１を上部
フレーム３ａの下部に設け、ダイホルダ７対して上部フ
レーム３ａの上端部に設けられたシリンダ（図示省略）
により、パンチホルダ１１を上下動せしめパンチ９とダ
イ５との協働によって、ワークに折曲げ加工を行うもの
である。FIG. 8 is a schematic structural view of a press bender in which the present invention is implemented. In the figure, press bender 1
The die holder 7 for fixing the die 5 at the upper end is the C-shaped frame 3
And a punch holder (ram) 11 for fixing the punch 9 at the lower end corresponding to the die 5 is provided at the lower portion of the upper frame 3a, and is provided at the upper end of the upper frame 3a for the die holder 7. Cylinder (not shown)
With this, the punch holder 11 is moved up and down, and the work is bent in cooperation with the punch 9 and the die 5.

【００１２】図１は本発明の一実施例の概略構成図、図
２は図１のＡ−Ａ断面図を示す。図１および図２におい
て、曲げ角度検出装置１３は、２個のダイ５の隙間ｄと
ダイホルダ７の内部空間とに収容された接触式角度検出
器で、主としてベース１５と、枠体１７と、２個の接触
子１９，２１と、上記一対の接触子１９，２１の相対的
な回転を検出するために回転変位検出器が設けられてい
る。回転変位検出器として本実施例ではエンコーダ２３
および角度演算器２５とから構成されている。FIG. 1 is a schematic structural view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1 and 2, a bending angle detection device 13 is a contact-type angle detector housed in a gap d between two dies 5 and an internal space of a die holder 7, and mainly includes a base 15, a frame 17, A rotational displacement detector is provided for detecting the relative rotation of the two contacts 19 and 21 and the pair of contacts 19 and 21. In this embodiment, the encoder 23 is used as a rotational displacement detector.
And an angle calculator 25.

【００１３】ここに、ダイ５の隙間ｄは広いと曲げ加工
精度に影響を与えるから、狭い方が望ましく、例えば薄
板の曲げ加工の際には、板厚以下とすることが望ましい
のである。Here, since the gap d of the die 5 affects the bending accuracy if it is wide, it is desirable that the gap d be narrow. For example, in the case of bending a thin plate, it is desirable that the thickness be equal to or less than the plate thickness.

【００１４】ベース１５は、下部フレーム３ｂ上に固定
され、シャフト２５を立設する。枠体１７は、シャフト
２５を介して上下動自在に設けられ、スプリング２７の
張力で上方向へ付勢して設けられている。この枠体１９
の側面には２個のエンコーダ２３を装着し、シャフト３
１により接触子１９，２１を回動自在に軸支する。The base 15 is fixed on the lower frame 3b, and erects a shaft 25. The frame body 17 is provided so as to be vertically movable via a shaft 25, and is provided by being urged upward by the tension of a spring 27. This frame 19
The two encoders 23 are mounted on the side of
1, the contacts 19 and 21 are rotatably supported.

【００１５】一方の接触子１９，２１は、スプリング３
３の張力によりダイ５上のワークに密着するように閉じ
る方向へ付勢されている。ワークに接触子１９，２１が
接触するときに発生する接触子１９，２１の回転方向の
変位が、この接触子１９，２１の下端部に設けられた扇
形ギヤ３５と、エンコーダ軸３６に設けられたギヤ３７
との噛合により、エンコーダ２３に伝達される。One of the contacts 19 and 21 is
It is urged in the closing direction by the tension of 3 so as to be in close contact with the work on the die 5. Rotational displacement of the contacts 19 and 21 generated when the contacts 19 and 21 come into contact with the work is provided to the sector gear 35 provided at the lower end of the contacts 19 and 21 and the encoder shaft 36. Gear 37
Is transmitted to the encoder 23.

【００１６】エンコーダ２３は、接触子１９，２１の回
転変位を電気パルスに変換して、角度演算器２５の入力
とする。角度演算器２５はワークフランジの角度を演算
し、その角度を表示すると共に、ＮＣ装置３９へ出力す
るものである。The encoder 23 converts the rotational displacement of the contacts 19, 21 into an electric pulse, and uses it as an input to the angle calculator 25. The angle calculator 25 calculates the angle of the work flange, displays the angle, and outputs the angle to the NC device 39.

【００１７】上記のように構成された曲げ角度検出装置
１３は、ダイ５上にワークを載置した際に、力が発生す
るが、このためにそれぞれのスプリング３３の張力は、
ワークに接触面が密着しその摩擦抵抗が最大になるとき
に、平衡が保持されるように予め調整して置くものとす
る。In the bending angle detecting device 13 configured as described above, when a work is placed on the die 5, a force is generated. Therefore, the tension of each spring 33 is reduced.
When the contact surface is brought into close contact with the work and the frictional resistance is maximized, the work is adjusted in advance so that the balance is maintained.

【００１８】従って、ワークに密着しない状態であれ
ば、摩擦抵抗が小さいから、接触子１９，２１には、ス
プリング３３の張力によって密着方向への回転が発生す
るのである。Therefore, if the workpiece is not in close contact with the workpiece, the frictional resistance is small, so that the contacts 19 and 21 rotate in the contact direction due to the tension of the spring 33.

【００１９】図３はワークの曲げ加工前の接触子の状態
図を示す。図においてワークＷに対してダイ５とパンチ
９とが対応して曲げ加工を開始する直前には、接触子１
９，２１は、スプリング３３によって上昇し、この時の
接触子１９，２１の回転変位の位置がエンコーダ軸３６
を経てエンコーダ２３に伝達される。FIG. 3 shows a state diagram of the contact before bending the work. In the drawing, immediately before the die 5 and the punch 9 correspond to the workpiece W and start bending, the contact 1
9 and 21 are raised by the spring 33, and the position of the rotational displacement of the contacts 19 and 21 at this time is set to the encoder shaft 36.
Is transmitted to the encoder 23 via the.

【００２０】また、図４はワークの曲げ加工時の接触子
の状態図を示す。図においてスプリング３３の張力によ
り、接触子１９，２１の接触面にはワークＷを密着し、
この時の回転変位がエンコーダ軸３６を経てエンコーダ
２３に伝達される。なお、曲げ加工が終了後には、接触
子１９，２１は再び図３の状態に復帰する。FIG. 4 shows a state diagram of the contact at the time of bending the work. In the figure, the work W is brought into close contact with the contact surfaces of the contacts 19 and 21 by the tension of the spring 33,
The rotational displacement at this time is transmitted to the encoder 23 via the encoder shaft 36. After the bending, the contacts 19 and 21 return to the state shown in FIG.

【００２１】次に、角度演算方法につき説明する。ワー
クＷの曲げ角度によって、回転変位する接触子１９，２
１の変位量は、接触子１９，２１の扇形ギヤ３５および
エンコーダギヤ３７を経て、エンコーダ２３に伝達され
る。この際、ギャ比はなるべく大きいことが望ましい。Next, an angle calculation method will be described. The contacts 19 and 2 that are rotated and displaced by the bending angle of the work W
The displacement amount of 1 is transmitted to the encoder 23 via the sector gear 35 of the contacts 19 and 21 and the encoder gear 37. At this time, it is desirable that the gear ratio is as large as possible.

【００２２】例えば、エンコーダ２３の仕様が、一回転
当り１０００パルスのものである場合に、１パルス当り
のエンコーダ２３の分解能Ｅは、次式（１）に示すよう
に、 Ｅ＝３６０度／１０００＝０．３６度……… （１） である。ワークの回転変位角度の分解能Ｄはギヤ比Ｒを
介しているから、次式（２）で表わされる。For example, when the specifications of the encoder 23 are 1000 pulses per rotation, the resolution E of the encoder 23 per pulse is expressed by the following equation (1): E = 360 degrees / 1000 = 0.36 degrees (1) Since the resolution D of the rotational displacement angle of the work is via the gear ratio R, it is expressed by the following equation (2).

【００２３】 Ｄ＝Ｅ×（１／Ｒ） ……… （２） ただし、Ｒ＝接触子の扇形ギヤ３５の歯数（ギヤ全周に
換算して）／エンコーダギヤ３７となり、ギヤ比Ｒが１
０：１であれば、次式（３）が成立する。D = E × (1 / R) (2) where R = the number of teeth (converted to the entire circumference of the gear) of the sector gear 35 of the contactor / encoder gear 37, and the gear ratio R is 1
If 0: 1, the following equation (3) holds.

【００２４】 Ｄ＝０．３６×（１／１０）＝０．０３６度…… （３） 従って、角度検出分解能Ｄが大きく向上する。D = 0.36 × (1/10) = 0.036 degrees (3) Accordingly, the angle detection resolution D is greatly improved.

【００２５】このようにして得られるエンコーダパルス
は、角度演算器２５により角度として演算される。The encoder pulse thus obtained is calculated as an angle by the angle calculator 25.

【００２６】図５に示すように角度演算器５は、２個の
エンコーダ２３からのそれぞれの入力のパルスを計数す
るパルスカウンタ４１，４３と、入出力回路（Ｉ／Ｏ）
４５と、演算処理回路（ＣＰＵ）４７と、書込み読出し
メモリ（ＲＡＭ）５９および読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）６１から構成されている。As shown in FIG. 5, the angle calculator 5 includes pulse counters 41 and 43 for counting the input pulses from the two encoders 23, and an input / output circuit (I / O).
45, an arithmetic processing circuit (CPU) 47, a write / read memory (RAM) 59, and a read-only memory (RO
M) 61.

【００２７】この際、入出力回路４５は、エンコーダ２
３としてインクリメンタル式が使用される際に、基準角
度が不明である。このために、ダイ５の上にフラットプ
レートまたは９０度のスコヤー等の治具を載せ、この時
の接触子回転位置を、１８０度または９０度とするよう
にカウンタリセット信号ｒを出力するものである。At this time, the input / output circuit 45 is connected to the encoder 2
When the incremental type is used as 3, the reference angle is unknown. For this purpose, a jig such as a flat plate or a 90-degree square is placed on the die 5, and a counter reset signal r is output so that the contact rotating position at this time is set to 180 or 90 degrees. is there.

【００２８】次に、図６は本発明の他の実施例の概略構
成図、図７は図６の要部側面図を示す。図６，図７にお
いて図１，図２と同一の機能を有する部分には、同一の
符号が付されている。曲げ角度検出装置５２には、１個
のエンコーダ２３が装着され、接触子５３は、扇形ギヤ
３５とエンコーダギヤ３７を介して、エンコーダ２３に
回転変位を伝達する。接触子５５はエンコーダ２３に固
定されている。FIG. 6 is a schematic structural view of another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a side view of a main part of FIG. 6 and 7, parts having the same functions as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. One encoder 23 is mounted on the bending angle detection device 52, and the contact 53 transmits a rotational displacement to the encoder 23 via the sector gear 35 and the encoder gear 37. The contact 55 is fixed to the encoder 23.

【００２９】また、接触子５３，５５の接触面には、摩
耗防止部材として例えば、セラミックチップ５７が設置
されている。なお、異なるダイ５の高さに適合するため
に、枠体１７は、高さ位置調節自在に設けてある。すな
わち、例えばサーボモータ５９，ギヤ６１，６３を経て
ボールネジ６５を駆動し、このボールネジ６５に螺合す
る連結部材６７を上下動し、ガイドシャフト６９および
スプリング７１を介して上下動自在とするものとする。On the contact surfaces of the contacts 53 and 55, for example, a ceramic chip 57 is provided as a wear preventing member. The frame 17 is provided so as to be adjustable in height so as to adapt to different heights of the die 5. That is, for example, a ball screw 65 is driven via a servomotor 59, gears 61 and 63, and a connecting member 67 screwed to the ball screw 65 is moved up and down, and is vertically movable via a guide shaft 69 and a spring 71. I do.

【００３０】以上のように、曲げ角度検出装置１３，５
２の主要部材は接触子１９，２１または５３，５５と、
スプリング３３およびエンコーダ２３で、ダイ５自体に
センサ取付け加工を施す必要がなく、プレスベンダー１
のどの位置にも取付け容易である。従って、すべてのダ
イ５への対応が可能で、その構成が簡単で、その製作が
容易である。また、長物のワークの場合には、複数の検
出装置を取付けることにより、中垂れ等の検出も可能で
ある。As described above, the bending angle detecting devices 13 and 5
The two main members are contacts 19, 21 or 53, 55,
With the spring 33 and the encoder 23, it is not necessary to perform sensor mounting processing on the die 5 itself.
Easy to install in any position Therefore, it is possible to cope with all the dies 5, the configuration thereof is simple, and the manufacture thereof is easy. In addition, in the case of a long work, it is possible to detect hanging or the like by attaching a plurality of detecting devices.

【００３１】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、他
の態様においても実施することが可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in other modes by making appropriate design changes.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、本発明においては、ダイ５を支持するダイホ
ルダ７の内部空間に上下動自在かつ上方向へ付勢して配
置した枠体１７に、ダイ５に形成された隙間ｄを通過し
て、折曲げ加工されるワークに接触自在の一対の接触子
１９，２１を回動自在に支持すると共に、上記各接触子
１９，２１を閉じる方向へ付勢し、そして、上記各接触
子１９，２１の相対的な回転を検出するために回転変位
検出器を前記枠体１７に設けてある。As will be understood from the above description of the embodiment, in the present invention, the frame body is disposed in the inner space of the die holder 7 supporting the die 5 so as to be vertically movable and biased upward. 17, a pair of contacts 19, 21 that can pass through a gap d formed in the die 5 and that can freely contact the workpiece to be bent are rotatably supported, and the contacts 19, 21 are connected to each other. The frame 17 is provided with a rotational displacement detector for urging in the closing direction and detecting the relative rotation of the contacts 19 and 21.

【００３３】したがって、本発明によれば、ダイ５とパ
ンチ９とによって折曲げ加工されているワークの折曲げ
線に近接した両側位置に一対の接触子１９，２１が直接
接触してワークの折曲げ角度を検出するものであり、精
度の良い角度検出を行い得るものである。また、本発明
によれば、一対の接触子１９，２１はダイ５に形成され
た隙間ｄを通過するものであるから、ダイホルダ７に対
してダイ５を交換する場合であってもそのまま使用でき
るものであり、各種ダイに対して共用できるものであ
る。Therefore, according to the present invention, the pair of contacts 19 and 21 are brought into direct contact with both sides of the work bent by the die 5 and the punch 9 at positions close to the bending line, and the work is folded. This is to detect a bending angle and to perform accurate angle detection. Further, according to the present invention, since the pair of contacts 19 and 21 pass through the gap d formed in the die 5, even if the die 5 is replaced with the die holder 7, it can be used as it is. And can be shared by various dies.

【００３４】さらに、請求項２に記載のように、枠体１
７の高さ位置を調節自在の構成とすることにより、ダイ
の高さ寸法が変わった場合であっても容易に対応できる
ものである。Further, as described in claim 2, the frame 1
By making the height position of 7 adjustable, it is possible to easily cope with the case where the height dimension of the die changes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図３】ワークの曲げ加工前の接触子の状態図である。FIG. 3 is a state diagram of a contact before bending of a workpiece.

【図４】ワークの曲げ加工時の接触子の状態図である。FIG. 4 is a state diagram of a contact when bending a workpiece.

【図５】角度演算器のブムロック図である。FIG. 5 is a Bumlock diagram of the angle calculator.

【図６】本発明の他の実施例の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図７】図６の要部側面図である。FIG. 7 is a side view of a main part of FIG. 6;

【図８】本発明が実施されるプレスベンダーの概略構成
図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a press bender in which the present invention is implemented.

【符号の説明】 １ プレスベンダー ５ ダイ １３，５２ 曲げ角度検出装置 １７ 枠体 １９，２１，５２，５５ 接触子 ２３ エンコーダ ２５ 角度演算器 ３３ スプリング[Description of Signs] 1 Press bender 5 Die 13, 52 Bending angle detecting device 17 Frame 19, 21, 52, 55 Contact 23 Encoder 25 Angle calculator 33 Spring

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 プレスベンダー（１）に装着したダイ
（５）とパンチ（９）とによって折曲げ加工されるワー
クの折曲げ角度を検出する曲げ角度検出装置において、
前記ダイ（５）を支持するダイホルダ（７）の内部空間
に配置された枠体（１７）を上下動自在に設けると共に
上方向へ付勢して設け、この枠体（１７）に回動自在に
支持された一対の接触子（１９，２１）を、前記ダイ
（５）に形成された隙間（ｄ）を通過して折曲げ加工さ
れるワークに接触自在に設けると共に、各接触子（１
９，２１）を閉じる方向へ付勢して設け、かつ前記接触
子（１９，２１）の相対的な回転を検出するために回転
変位検出器を前記枠体（１７）に設けたことを特徴とす
る曲げ角度検出装置。1. A bending angle detecting device for detecting a bending angle of a work bent by a die (5) and a punch (9) mounted on a press bender (1).
A frame (17) disposed in an internal space of a die holder (7) for supporting the die (5) is provided so as to be vertically movable and urged upward, and is rotatable on the frame (17). A pair of contacts (19, 21) supported by the die (5) are provided so as to be able to freely contact a work to be bent through a gap (d) formed in the die (5), and each contact (1
9, 21) are biased in the closing direction, and a rotational displacement detector is provided on the frame (17) to detect relative rotation of the contacts (19, 21). Angle detection device. 【請求項２】 請求項１に記載の曲げ角度検出装置にお
いて、枠体（１７）の高さ位置を調節自在に設けたこと
を特徴とする曲げ角度検出装置。2. The bending angle detecting device according to claim 1, wherein a height position of the frame body is adjustable.