JP3884137B2 - 折曲げ加工方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークに折曲げ加工を行う折曲げ加工方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図9に示されているように、折曲げ加工装置101は、ボトムダイ103上に折曲げるワークWを載置固定し押え金型105を上方から下降せしめて、この押え金型105とボトムダイ103との協働でワークWをクランプせしめる。曲げ金型107は例えばクランク機構からなる上下動駆動手段109で上下方向(Z軸方向)へ動くD軸と、例えばクランク機構からなる前後動駆動手段111で前後方向(Y軸方向)へ動くA軸の2軸駆動で、Z軸方向とY軸方向に移動してワークWに折曲げ加工が行われるものである。
【0003】
すなわち、図9に示したアプローチの状態から図10に示したように上下動駆動手段109を矢印のごとく図10において反時計回り方向に回転駆動せしめてD軸を上下方向へ上昇せしめることにより、曲げ金型107でワークWに折曲げ加工が行われる。次いで、図11に示したように前後動駆動手段111を矢印のごとく図11において時計回り方向に回転駆動せしめてA軸を右方向へ移動せしめることにより、曲げ金型107でワークWに追い曲げ加工が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したごとき、図9,図10および図11の順序でワークWに曲げ加工を行うと、ワークWには曲げ金型107との接触部分にこすり傷が発生する。
【0005】
すなわち、従来の上下動駆動手段109を回転駆動せしめた後に、前後動駆動手段111を回転駆動せしめる制御では、曲げ金型107は、図12に示されているように、刃先107Aを上昇させてから前進するという形になる為、刃先107AとワークWとの接触点は、刃先107Aの移動に従ってワークW面をこすりながら移動し、ワークW上には広範囲にわたり、こすり傷が発生してしまうことになる。
【0006】
この発明の目的は、ワークの板厚や曲げ角度に影響されずに、曲げ金型を2軸同時に制御しめて上下動と前後動を同時に移動させることで、こすり傷を低減させるようにした折曲げ加工方法およびその装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、ボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプした状態で曲げ金型によりワークに折曲げ加工を行う折曲げ加工装置であって、前記曲げ金型を上下動せしめる上下動駆動手段を構成するD軸位置決めユニットと、前記曲げ金型を前後動せしめる前後動駆動手段を構成するA軸位置決めユニットと、前記各位置決めユニットを同時に制御せしめる制御装置と、を備えてなり、前記制御装置に、アプローチ算出手段と、曲げ完了位置算出手段と、アプローチ位置から曲げ完了位置までの移動で補間動作を行うための速度、加減速値を算出する速度、加減速算出手段と、を備えてなり、前記アプローチ算出手段は、加工プログラムから与えられた前記ボタムダイから前記曲げ金型の刃先までの距離を基に前記刃先の座標を算出し、この座標を実現する為の前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、前記曲げ完了位置算出手段は、前記ワークが前記加工プログラムに入力されている目標曲げ角度に曲げられたときの前記ボタムダイから前記刃先までの距離を算出し、この算出した距離を基に、前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、前記加減速算出手段は、前記アプローチ算出手段と前記曲げ完了位置算出手段とからの前記各位置決めユニットへの指令値に基き、前記刃先の上下方向および前後方向の移動の速度、加速度を算出して補間動作を行う手段であり、前記制御装置の前記補間動作によって、前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されている折曲げ加工装置である。
【0008】
したがって、折曲げるワークをボトムダイ上に載置固定せしめると共に押え金型を例えば下降せしめてボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプせしめる。この状態で制御装置により上下動駆動手段と前後動駆動手段とを同時に制御して曲げ金型を上下動せしめると共に前後動せしめることで、ワークに折曲げ加工が行われる。しかも、曲げ金型はワークを曲げた後ワーク上を転がりながら移動するので、ワークの板厚や曲げ角度に影響されずに、摺動によるこすり傷の発生が低減される。その際、制御装置ではアプローチ算出手段でボトムダイと曲げ金型の刃先距離を基に曲げ金型の刃先座標が求められ、その座標を実現するために上下動駆動手段,前後動駆動手段の目標値が算出される。また、曲げ完了位置算出手段では、目標の曲げ角度に曲げるための曲げ金型の刃先位置座標が算出される。また、速度,加減速算出手段は、上下動駆動手段,前後動駆動手段による2軸の補間動作を行う速度,加減速値が算出される。而して、上下動駆動手段,前後動駆動手段によって2軸が同時に制御されてワークに曲げ加工を行った際にこすり傷の発生がより一層低減される。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の折曲げ加工装置において、前記上下動駆動手段はクランク機構を備えて構成されており、前記前後動駆動手段は、クランク機構を備えて構成されており、前記曲げ金型は、前記前後動駆動手段のクランク機構を構成しているA軸部材の一端部に設けられており、前記A軸部材の他端部には、前記前後動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、前記A軸部材の中間部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のD軸部材の一端部が係合しており、前記D軸部材の他端部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、前記制御装置は、前記各クランクを同時に制御せしめて前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されている折曲げ加工装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
【0014】
図1を参照するに、折曲げ加工装置1はボトムダイ3を備えており、このボトムダイ3上に折曲げるワークWを載置固定し押え金型5を上方から下降せしめて、この押え金型5とボトムダイ3との協働でワークWをクランプせしめるものである。前記ボトムダイ3の図1において左側には曲げ金型7が設けられており、この曲げ金型7は例えばクランク機構からなる上下動駆動手段9で上下方向(Z軸方向)へ動くD軸と、例えばクランク機構からなる前後動駆動手段11で前後方向(Y軸方向)へ動くA軸の2軸駆動で、Z軸方向とY軸方向に移動してワークWに折曲げ加工が行われるものである。
【0015】
すなわち、図1に示したアプローチの状態から詳細を後述する制御装置により上下動駆動手段9と前後動駆動手段11との2軸を同時に制御せしめることによって、曲げ金型7が図2に示されているように、上昇されると共に前側(図2において右側)へ矢印のごとく移動されてワークWに折曲げ加工が行われることになる。
【0016】
特に、図3に示されているように、曲げ金型7の刃先7Aがアプローチ位置から曲げ終了位置へ矢印で示したごとく時計回り方向へ回動したときに、刃先7AはワークWを転がりながら移動するので、ワークW上にこすり傷の発生を低減せしめることができる。
【0017】
図4には上下動駆動手段9と前後動駆動手段11を制御せしめる制御装置13の構成ブロック図が示されている。図4において、制御装置13には、加工プログラム・ファイル15,パラメータ・ファイル17、アプローチ位置算出手段19、曲げ完了位置算出手段21および速度・加減速算出手段23が備えられている。
【0018】
前記アプローチ位置算出手段19、曲げ完了位置算出手段21および速度・加減速算出手段23はそれぞれD軸位置決めユニット25,A軸位置決めユニット27に接続されている。このD軸位置決めユニット25,A軸位置決めユニット27はそれぞれD軸アンプ29、A軸アンプ31を介してD軸駆動モータ33、A軸駆動モータ35に接続されている。このD軸駆動モータ33、A軸駆動モータ35にはエンコーダ37,39が備えられていて、それぞれD軸,A軸位置決めユニット25,27並びにD軸,A軸アンプ29,31にフィードバックされている。
【0019】
前記加工プログラム・ファイル15とパラメータ・ファイル17には、ワークWの板厚や曲げ角度がワークW毎に必要な軸データがファイルされている。前記アプローチ位置算出手段19では、図5に示されているように、加工プログラム・ファイル15にファイルされている加工プログラムから与えられたボトムダイ3から曲げ金型7の刃先7Aまでの距離L1 を基に刃先7Aの座標を算出し、その座標を実現するためのD軸,A軸の移動量を算出してそれぞれの値がD軸,A軸位置決めユニット25,27に指令される。
【0020】
前記曲げ完了位置算出手段21では、図6に示されているように、加工プログラム・ファイルにファイルされている加工プログラムに入力された目的の曲げ角度Aに曲げるための曲げ金型7の刃先7Aの座標を算出する。すなわち、図6においてボトムダイ3から曲げ角度AにワークWが曲げられたときの刃先7Aまでの距離L2 を算出する。
【0021】
このとき、曲げ金型7の刃先7AがワークWに接する点は、曲げ始めから刃先7AがワークW上を滑べらずに転がって、曲げ終りに到達した点であることが理想である。さらに、曲げ加工によるワークWの伸びと、刃先7AがワークW面を転がる長さを考慮すると、距離L2 は次式のとおりとなる。
【0022】
L2 =L1 +(刃先7AのR)+(ワークWの伸び)−(刃先7Aの転り分)上式において、ワークWの伸びは図7(A),(B)に示したように、伸び=(A2 −A1 )で求められる。また、転り分は図8(A),(B),(C)に示されていることから判るように求められるものである。前記曲げ完了位置算出手段21で算出された距離L2 を基にD軸,A軸の移動量を算出してそれぞれの値がD軸,A軸位置決めユニット25,27に指令される。
【0023】
前記アプローチ位置算出手段19,曲げ完了位置算出手段21からそれぞれの値がD軸,A軸位置決めユニット25,27に指令されるとき、D軸,A軸は補間動作を行うように、速度・加減速算出手段23で図4に示したごとく速度や加減速値を算出して、D軸,A軸位置決めユニット25,27で補間動作を行うようにすると、D軸,A軸駆動モータ33,35が駆動し、2軸を同時に制御せしめることによって、刃先7AがワークW上を滑べらずに転がって曲げ加工を行うことができ、ワークWにこすり傷の発生を低減せしめることができる。また、曲げ角度Aを入力することで、D軸,A軸の曲げ時の目標位置が自動算出されるのでプログラミングを容易にすることができる。
【0024】
なお、この発明は、前述した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。
【0025】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態より理解されるように、請求項1の発明によれば、折曲げるワークをボトムダイ上に載置固定せしめると共に押え金型を例えば下降せしめてボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプせしめる。
【0026】
この状態で制御装置により上下動駆動手段と前後動駆動手段とを同時に制御して曲げ金型を上下動せしめると共に前後動せしめることで、ワークに折曲げ加工が行われる。しかも、曲げ金型はワークを曲げた後ワーク上を転がりながら移動するので、ワークの板厚や曲げ角度に影響されずに、摺動によるこすり傷の発生を低減せしめることができる。
【0027】
その際、制御装置ではアプローチ算出手段でボトムダイと曲げ金型の刃先距離を基に曲げ金型の刃先座標が求められ、その座標を実現するために上下動駆動手段、前後動駆動手段の目標値が算出される。また、曲げ完了位置算出手段では、目標の曲げ角度に曲げるための曲げ金型の刃先位置座標が算出される。また、速度・加減速算出手段では、上下動駆動手段,前後動駆動手段による2軸の補間動作を行う速度,加減速値が算出される。
【0028】
而して、上下動駆動手段,前後動駆動手段によって2軸が同時に制御されてワークに曲げ加工を行った際にこすり傷の発生をより一層低減せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の折曲げ加工装置の模式図で、アプローチ状態を示す図である。
【図2】この発明の折曲げ加工装置の曲げ加工状態を示す図である。
【図3】曲げ加工時の曲げ金型の刃先の動作を示す図である。
【図4】この発明の折曲げ加工装置における制御装置の構成ブロック図と上下動,前後動駆動手段との関連を示した図である。
【図5】アプローチ位置算出手段を説明する説明図である。
【図6】曲げ完了位置算出手段を説明する説明図である。
【図7】曲げ完了位置算出手段を説明する説明図である。
【図8】曲げ完了位置算出手段を説明する説明図である。
【図9】従来の折曲げ加工装置の模式図で、アプローチ状態を示す図である。
【図10】従来の折曲げ加工装置の曲げ加工状態を示す図である。
【図11】従来の折曲げ加工装置の追い曲げ加工状態を示す図である。
【図12】従来の曲げ加工時の曲げ金型の刃先の動作を示す図である。
【符号の説明】
1 折曲げ加工装置
3 ボトムダイ
5 押え金型
7 曲げ金型
9 上下動駆動手段
11 前後動駆動手段
13 制御装置
15 加工プログラム・ファイル
17 パラメータ・ファイル
19 アプローチ位置算出手段
21 曲げ完了位置算出手段
23 速度・加減速算出手段
Claims (2)
- ボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプした状態で曲げ金型によりワークに折曲げ加工を行う折曲げ加工装置であって、
前記曲げ金型を上下動せしめる上下動駆動手段を構成するD軸位置決めユニットと、前記曲げ金型を前後動せしめる前後動駆動手段を構成するA軸位置決めユニットと、前記各位置決めユニットを同時に制御せしめる制御装置と、を備えてなり、
前記制御装置に、アプローチ算出手段と、曲げ完了位置算出手段と、アプローチ位置から曲げ完了位置までの移動で補間動作を行うための速度、加減速値を算出する速度、加減速算出手段と、を備えてなり、
前記アプローチ算出手段は、加工プログラムから与えられた前記ボタムダイから前記曲げ金型の刃先までの距離を基に前記刃先の座標を算出し、この座標を実現する為の前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、
前記曲げ完了位置算出手段は、前記ワークが前記加工プログラムに入力されている目標曲げ角度に曲げられたときの前記ボタムダイから前記刃先までの距離を算出し、この算出した距離を基に、前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、
前記加減速算出手段は、前記アプローチ算出手段と前記曲げ完了位置算出手段とからの前記各位置決めユニットへの指令値に基き、前記刃先の上下方向および前後方向の移動の速度、加速度を算出して補間動作を行う手段であり、
前記制御装置の前記補間動作によって、前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されていることを特徴とする折曲げ加工装置。 - 請求項1に記載の折曲げ加工装置において、
前記上下動駆動手段はクランク機構を備えて構成されており、前記前後動駆動手段は、クランク機構を備えて構成されており、
前記曲げ金型は、前記前後動駆動手段のクランク機構を構成しているA軸部材の一端部に設けられており、
前記A軸部材の他端部には、前記前後動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、
前記A軸部材の中間部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のD軸部材の一端部が係合しており、
前記D軸部材の他端部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、
前記制御装置は、前記各クランクを同時に制御せしめて前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されていることを特徴とする折曲げ加工装置。
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JP26402597A JP3884137B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 折曲げ加工方法およびその装置 |
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JPH11104743A JPH11104743A (ja) | 1999-04-20 |
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JP3646106B2 (ja) * | 2002-05-22 | 2005-05-11 | 協和マシン株式会社 | 曲げ軌跡制御された板材曲げ加工機 |
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1997
- 1997-09-29 JP JP26402597A patent/JP3884137B2/ja not_active Expired - Fee Related
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