JP4173314B2 - 曲げ加工用ブランク材加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの材質と板厚の均一化を図り所定の曲げ角度を得るようにした曲げ加工用ブランク材加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プレスブレーキのような曲げ加工機で、製品を作る場合には、次のような動作が行われる。
【０００３】
先ず、平坦なワークＷに（図９（Ａ））、例えばタレットパンチプレスで穴を開けると共に、レーザ加工機で切断加工を施すことにより、ブランク材ＢＬを形成する（図９（Ｂ））。
【０００４】
このブランク材ＢＬとしてのワークＷをプレスブレーキに搬入し（図９（Ｃ））、上記曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分をパンチＰとダイＤで所定の曲げ角度θで折り曲げる。
【０００５】
これにより、図９（Ｄ）に示すような箱状製品が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の長手方向には、材質と板厚のバラツキがある。
【０００７】
これは、材質のバラツキについては、製品情報から得られる公称の抗張力と、実際の抗張力とが異なり、また、板厚のバラツキについては、製品情報から得られる公称の板厚と、実際の板厚とが異なることが、それぞれ主な原因となっている。
【０００８】
このため、曲げ加工時において（図９（Ｃ））、曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の各部分について、曲げ角度θにバラツキが発生し、通り、繰り返しなどの精度が出ない。
【０００９】
その結果、出来上がった製品の加工精度が低下し、製品としての価値が無くなるなど種々の弊害がある。
【００１０】
本発明の目的は、ワークの材質と板厚の均一化を図ることにより、所定の曲げ角度を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、
ブランキング工程の後曲げ工程の前に、ワークの曲げ線部分を長さ全体にわたって加熱・冷却することにより、焼きなましを行い、該曲げ線部分を長さ全体にわたって所定の板厚となるように叩き、ワークの板厚の均一化を図ることを特徴とする曲げ加工用ブランク材加工方法という技術的手段が講じられた。
【００１２】
従って、本発明の構成によれば、曲げ加工用ブランク材加工装置３２を（図１）例えばパンチ・レーザ複合機で（図２、図３）構成し、該パンチ・レーザ複合機３２を用いてブランク材ＢＬを（図４）形成し、ブランク材ＢＬとしてのワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分に対して、加工ヘッド２０（図２）からレーザビームを照射することにより、該曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を加熱・冷却し（図５）、これにより、焼きなましの原理に基づいて、内部の歪みが除去されて加工性が改善されることにより、結晶組織の調整が行われ、該ワークＷの材質の均一化が図れる。
【００１３】
また、パンチ・レーザ複合機３２のパンチＰと（図２）ダイＤにより、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を叩き（図６）、これにより、該ワークＷの板厚の均一化が図れる。
【００１４】
このため、本発明によれば、ワークＷの材質と板厚の均一化を図ることにより、該ワークＷを曲げ加工した場合に（図７）、所定の曲げ角度θを得ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の実施形態を示す全体図である。
【００１６】
図１において、曲げ加工用ブランク材加工装置３２は、打圧加工手段Ｉ（例えばパンチ加工機）と熱加工手段ＩＩ（例えばレーザ加工機）を有し、両手段は、単体機でもよく、図２、図３に示すように、複合機を構成してもよい。
【００１７】
上記打圧加工手段Ｉと熱加工手段ＩＩが、パンチ・レーザ複合機３２を構成する場合は、該パンチ・レーザ複合機３２にワークＷを搬入してブランク材ＢＬ（図１）を形成し、このブランク材ＢＬを加熱・冷却し、叩打し、その後ブランク材ＢＬを曲げ加工機３３で曲げ加工する。
【００１８】
上記パンチ・レーザ複合機３２は（図２、図３）、前記したように、パンチ加工機のような打圧加工手段Ｉと、レーザ加工機のような熱加工手段ＩＩを有する。
【００１９】
このうち、打圧加工手段Ｉは、例えばタレットパンチプレスにより構成されている。
【００２０】
このタレットパンチプレスは、図示するように、上部タレット６と下部タレット７を有し、該上部タレット６と下部タレット７には、パンチＰとダイＤが同心円状に配置されている。
【００２１】
上部タレット６（図２）の回転軸８と下部タレット７の回転軸９には、チェーン４と５が巻回され、該チェーン４と５は、駆動軸３に巻回されている。
【００２２】
また、パンチセンタＰＣにおけるパンチＰの直上方であって、上部フレーム１には、パンチＰを打圧するラムシリンダ２が設けられている。
【００２３】
この構成により、モータＭで駆動軸３を回転させチェーン４と５を循環させれば、上部タレット６と下部タレット７が、タレットセンタＴＣを中心として同期回転し、所定のパンチＰとダイＤから金型をパンチセンタＰＣにおいて選択できる。
【００２４】
これにより、後述するように、パンチセンタＰＣにおいて、例えば穴開け用金型を選択することにより、ワークＷに穴開け加工を行って（図４（Ａ））ブランク材ＢＬを（図１）形成し、又は例えば叩打用金型を選択することにより、ブランク材ＢＬとしてのワークＷの曲げ線ｍ１部分（図６（Ａ）、図６（Ｂ）））などを叩き、板厚の均一化を図ることができる（図６（Ｃ））。この場合、下死点精度の高い油圧プレスで均一にワークＷを叩くことが望ましい。
【００２５】
また、上記パンチセンタＰＣを（図３）中心としたＸ軸方向とＹ軸方向には、後述する板厚センサ１８Ａ、１８Ｂが取り付けられ、前記パンチセンタＰＣにおいて（図６（Ａ））叩いた曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の板厚ｔを（図６（C））、検知するようになっている。
【００２６】
上記打圧加工手段Ｉに（図２）隣接して、熱加工手段ＩＩが設置され、該熱加工手段ＩＩは、加工ヘッド２０を有している。
【００２７】
上記加工ヘッド２０は、上部フレーム１に内蔵されたレーザ発振器２３に連通し、ワークＷにレーザビームを照射することにより、該ワークＷに所定のレーザ加工を施す。
【００２８】
また、加工ヘッド２０は、レーザセンタＬＣに沿って上下方向に移動自在に取り付けられている。
【００２９】
これにより、後述するように、レーザセンタＬＣにおいて、例えば穴開け加工が終了したワークＷ（図４（Ｂ））に対して、その４隅に加工ヘッド２０からレーザビームを照射して切断加工を行い、ブランク材ＢＬを形成し、又はブランク材ＢＬとしてのワークＷの曲げ線ｍ１部分（図５（Ａ）、図５（Ｂ）））などを加熱・冷却し（図５（Ｃ））、材質の均一化を図ることができる。
【００３０】
更に、上記加工ヘッド２０の（図２）先端には、後述する温度センサ２２が取り付けられ、前記レーザセンタＬＣにおいて（図５（Ａ））、加熱・冷却した曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の温度Ｔを（図５（Ｃ））検知するようになっている。
【００３１】
一方、下部フレーム２１（図２）には、Ｙ軸ガイドレール１７が敷設され、該Ｙ軸ガイドレール１７には、サポートブラケット１６Ａ、１６Ｂを介してキャリッジべース１１がＹ軸方向に移動自在に取り付けられ、該キャリッジべース１１には、Ｙ軸モータＭｙで回転するボールねじ１４が螺合している。
【００３２】
また、上記キャリッジべース１１には、キャリッジ１２がＸ軸ガイドレール１９を介してＸ軸方向に移動自在に取り付けられ、該キャリッジ１２には、ワークＷを把持するクランプ１３が取り付けられていると共に、Ｘ軸モータＭｘで（図３）回転するボールねじ１５が螺合している。
【００３３】
更に、タレットパンチプレスの中央には、テーブル１０が固定され、該固定テーブル１０の一部を切り欠いてワークシュータ３４が傾斜自在に取り付けられている。
【００３４】
また、上記固定テーブル１０を跨がって前記キャリッジべース１１が配置され、固定テーブル１０の両側の移動テーブル１０Ａ、１０Ｂが前記サポートブラケット１６Ａ、１６Ｂと一体的に設けられている。
【００３５】
この構成により、Ｘ軸モータＭｘを回転させると、キャリッジ１２がキャリッジべース１１上をＸ軸方向に移動すると共に、Ｙ軸モータＭｙを回転させるとキャリッジべース１１が移動テーブル１０Ａ、１０Ｂを伴ってＹ軸方向に移動する。
【００３６】
これにより、クランプ１３に把持されたワークＷをパンチセンタＰＣに位置決めし、ラムシリンダ２を作動することにより、パンチＰを打圧しダイＤと協働してワークＷに所定のパンチ加工、例えば前記したように（図４（Ａ））穴開け加工を施したり、曲げ線ｍ１（図６（Ａ））、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を叩くことができる。
【００３７】
又は、クランプ１３に把持されたワークＷをレーザセンタＬＣに位置決めし、レーザ発振器２３（図２）を作動することにより、加工ヘッド２０からレーザビームを照射してワークＷに所定のレーザ加工、例えば前記したように（図４（Ｂ））切断加工を施したり、曲げ線ｍ１（図５（Ａ））、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を加熱・冷却することができる。
【００３８】
上記曲げ加工用ブランク材加工装置３２（図１）においては、先ず、ブランク材ＢＬが形成される（図８のステップ１０４）。
【００３９】
即ち、既述したように、クランプ１３で（図４（Ａ））把持されたワークＷを、パンチセンタＰＣに位置決めした後、例えば穴開け用金型を選択することにより、ラムシリンダ２を作動すれば、該ワークＷに穴開け加工が行われ、該穴開け加工が終了したワークＷを（図４（Ｂ））、レーザセンタＬＣに位置決めした後、例えばその４隅に加工ヘッド２０からレーザビームを照射して切断加工を行うことにより、ブランク材ＢＬが形成される。
【００４０】
次に、曲げ加工用ブランク材加工装置３２（図１）においては、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が加熱・冷却される（図８のステップ１０５〜１０７）。
【００４１】
即ち、上記ブランク材ＢＬ（図５（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、レーザセンタＬＣに位置決めした後、該ワークＷをＸ軸方向に移動させながら加工ヘッド２０からレーザビームを照射すれば、該曲げ線ｍ１部分が加熱される。
【００４２】
この場合、曲げ線ｍ１部分の加熱される幅Ｌは（図５（Ｂ）の左図）、ワークＷの（図 ５（Ｂ）の右図）ｉｒを得るのに必要なＲ部分の長さＱに等しい。
【００４３】
そして、曲げ線ｍ１部分が、その長さＭ1 （図５（Ｃ））全体にわたって所定の温度ＴH まで加熱されるように、後述する熱加工制御部３１Ｂを（図１）介してレーザ発振器２３から発射されるレーザビームの出力を制御する。
【００４４】
このようにして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の長さＭ1 、Ｍ2、Ｍ3 、Ｍ4 全体が加熱された後は（図８のステップ１０６のＹＥＳ）、上記レーザ発振器２３の作動を停止させ、該曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を空冷することにより、所定の温度ＴC （常温）まで冷却する（図５（Ｃ）、図８のステップ１０７のＹＥＳ）。
【００４５】
また、上記曲げ線ｍ１部分などの温度Ｔは（図５（Ｃ））、加工ヘッド２０の先端に取り付けられた温度センサ２２（図２〜図３）により検出され、該温度センサ２２は後述する温度・板厚検出部３１Ｅに（図１）接続され、熱加工制御部３１Ｂは、この温度・板厚検出部３１Ｅを介して曲げ線ｍ１部分などの温度Ｔを検出する。
【００４６】
更に、曲げ加工用ブランク材加工装置３２（図１）においては、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が叩かれる（図８のステップ１０８〜１０９）。
【００４７】
即ち、上記ブランク材ＢＬ（図６（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、パンチセンタＰＣに位置決めした後、叩打用の金型を選択し、該ワークＷをＸ軸方向に移動させながらラムシリンダ２を作動すれば、該曲げ線ｍ１部分がＸ軸方向に沿って連続して打たれることにより、叩かれる。
【００４８】
この場合、曲げ線ｍ１部分の叩かれる幅Ｎは（図６（Ｂ）の左図）、ワークＷが（図６（Ｂ）の右図）曲げられたときにダイＤの肩に接触している部分の長さ√２×Ｖ（ＶはＶ幅の大きさ）に等しい。
【００４９】
従って、叩打工程においては（図８のステップ１０８）、上記叩打幅Ｎ＝√２×Ｖが（図６（Ｂ）の左図）得られるように、後述する打圧加工制御部３１Ｃ（図１）により、打圧加工手段Ｉを構成する所定の叩打用金型Ｐ、Ｄが（図２）、パンチセンタＰＣにおいて選択される。
【００５０】
そして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が、その長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 （図６（Ｃ））全体にわたって所定の板厚ｔ、例えば板厚ｔC −１（ｍｍ）（ｔC は、後述する製品情報（図１、例えばＣＡＤ情報）により得られる公称板厚）となるまで叩かれるように、打圧加工制御部３１Ｃ（図１）を介して、打圧加工手段Ｉを構成するラムシリンダ２の圧力を制御する。
【００５１】
また、上記曲げ線ｍ１部分などの板厚ｔは（図６（Ｃ））、パンチセンタＰＣを（図６（Ａ））を中心としてＸ軸方向とＹ軸方向に取り付けられた板厚センサ１８Ａ、１８Ｂにより検出され、該板厚センサ１８Ａ、１８Ｂは温度・板厚検出部３１Ｅに（図１）接続され、打圧加工制御部３１Ｃは、この温度・板厚検出部３１Ｅを介して曲げ線ｍ１部分などの板厚ｔを検出する。
【００５２】
一方、本発明の曲げ加工機３３（図１）としては、例えば図７に示すプレスブレーキがある。
【００５３】
このプレスブレーキ３３は、よく知られているように、Ｘ軸方向の両側に側板２４を有し、該側板２４の上部には、油圧シリンダ２５が取り付けられ、該油圧シリンダ２５のピストンロッドには、パンチＰを装着した上部テーブル２６が取り付けられている。
【００５４】
また、上記上部テーブル２６の直下は、ダイＤが装着された下部テーブル２７が配置され、該下部テーブル２７の後方には、ワークＷを突き当てて位置決めする突当２８が設けられている。
【００５５】
この構成により、前記曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が加熱・冷却され（図５）、叩かれた（図６）ブランク材ＢＬとしてのワークＷを、突当２８に突き当てて位置決めした後、油圧シリンダ２５を作動すれば、下部テーブル２６が下降し、パンチＰとダイＤの協働により、該ワークＷに所定の曲げ加工が施される。
【００５６】
上記構成を有する曲げ加工用ブランク材加工装置３２と（図１）曲げ加工機３３の制御装置としては、上位ＮＣ装置３０と下位ＮＣ装置３１があり、上位ＮＣ装置３０から下位ＮＣ装置３１へ入力された製品情報に基づいて、後述する制御動作が（図８）行われる。
【００５７】
上記下位ＮＣ装置３１は（図１）、ＣＰＵ３１Ａと、熱加工制御部３１Ｂと、打圧加工制御部３１Ｃと、ワーク位置決め制御部３１Ｄと、温度・板厚検出部３１Ｅと、入出力部３１Ｆと、記憶部３１Ｇと、製品情報解析部３１Ｈと、曲げ加工制御部３１Ｊにより構成されている。
【００５８】
このうち、ＣＰＵ３１Ａは、本発明の動作手順（図８に相当）に従って各装置に指示を与え、図１に示す装置全体を制御する。
【００５９】
熱加工制御部３１Ｂは、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を加熱・冷却する熱加工手段ＩＩ（図２）、例えばレーザ加工機を駆動制御する。
【００６０】
例えば、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の長さが、Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 であり、加熱温度がＴH 、冷却温度がＴC であることがそれぞれ検出されたとする。
【００６１】
その場合、熱加工制御部３１Ｂは、例えば曲げ線ｍ１部分が（図５（Ｂ））、その長さＭ1 （図５（Ｃ））全体にわたって所定の温度ＴH まで加熱されるように、レーザ発振器２３（図２、図３）から発射されるレーザビームの出力を制御する。
【００６２】
そして、熱加工制御部３１Ｂは、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分について、長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 （図５（Ｃ））全体が加熱された後は、上記レーザ発振器２３の（図２、図３）作動を停止させ、該曲げ線ｍ１部分などを空冷することにより、所定の温度ＴC （常温）まで冷却する（図５（Ｃ））。
【００６３】
その他、熱加工制御部３１Ｂは、加工ヘッド２０の上下動制御や、ブランク材ＢＬ形成時において（図４（Ｂ））、レーザ発振器２３の出力を制御することにより、ワークＷの４隅を切断加工するなど、レーザ加工機全体を駆動制御する。
【００６４】
打圧加工制御部３１Ｃは、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を叩く打圧加工手段Ｉ（図２）、例えばパンチ加工機を駆動制御する。
【００６５】
例えば、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の長さが、Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 であり、公称板厚がｔC であることがそれぞれ検出されたとする。
【００６６】
その場合、打圧加工制御部３１Ｃは、例えば曲げ線ｍ１部分が（図６（Ｂ））、長さＭ1 （図６（Ｃ））全体にわたって所定の板厚ｔC −１となるまで叩かれるように、ラムシリンダ２の圧力を制御する。
【００６７】
その他、打圧加工制御部３１Ｃは、モータＭを（図２）駆動制御し、上部タレット６と下部タレット７を同期回転させることにより、所定の金型をパンチセンタＰＣにおいて選択したり、ブランク材ＢＬ形成時において（図４（Ａ））、ラムシリンダ２の出力を制御することにより、ワークＷの穴開け加工を行うなど、パンチ加工機全体を駆動制御する。
【００６８】
ワーク位置決め制御部３１Ｄは、Ｘ軸モータＭｘとＹ軸モータＭｙを駆動制御することにより、ワークＷを所定位置に位置決めする。
【００６９】
温度・板厚検出部３１Ｅは、温度センサ２２と板厚センサ１８Ａ、１８Ｂを駆動制御し、ワークＷの温度Ｔ（図５（Ｃ））と板厚ｔ（図６（Ｃ））を検出する。
【００７０】
入出力部３１Ｆは、上位ＮＣ装置３０とのインターフエース機能を有して製品情報を入力し、該入力された製品情報は、後述する記憶部３１Ｇに記憶され、製品情報解析部３１Ｈで解析される。
【００７１】
また、入出力部３１Ｆは、キーボード、マウスなどの入力手段と、液晶などの画面からなる出力手段により構成され、作業者が加工プログラムやデータなどを入力し、その結果を画面を見て確認できるようになっている。
【００７２】
記憶部３１Ｇは、前記したように、入出力部３１Ｆを介して入力された製品情報を記憶し、その他、加工プログラムなどを記憶する。
【００７３】
製品情報解析部３１Ｈは、前記したように、入出力部３１Ｆを介して入力され記憶部３１Ｇに記憶された製品情報を解析し、例えばワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の長さなど、本発明による加熱・冷却工程と叩打工程、及び曲げ工程に必要なデータを検出する。
【００７４】
曲げ加工制御部３１Ｊは、前記曲げ加工機３３（図７）の油圧シリンダ２５や突当２８などの駆動制御を行い、加熱・冷却され、叩打されたブランク材ＢＬとしてのワークＷを所定の曲げ角度θまで折り曲げる。
【００７５】
以下、上記構成を有する本発明の動作を説明する。
【００７６】
（１）
製品情報の入力とデータの検出動作。
【００７７】
先ず、図８のステップ１０１において、製品情報を入力し、ステップ１０２において、曲げ線の長さなどを検出する。
【００７８】
即ち、入出力部３１Ｆ（図１）を介して上位ＮＣ装置３０から下位ＮＣ装置３１へ製品情報が入力されると、ＣＰＵ３１Ａは、製品情報解析部３１Ｈを制御してその製品情報を解析させ、ワークＷの曲げ線の長さ、所定の加熱温度ＴH （図５（Ｃ））、冷却温度ＴC 、板厚ｔC （図６（Ｃ））など、ブランキング工程、加熱・冷却工程、叩打工程、曲げ工程に必要なデータを全て検出させる。
【００７９】
（２）
ブランキング工程の動作。
【００８０】
次いで、図８のステップ１０３において、ワークＷを搬入し、ステップ１０４において、ブランキング加工が行われる。
【００８１】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、製品情報解析部３１Ｈに必要なデータの検出をさせた後、外部のワーク搬入装置などに指令を出すことにより、パンチ・レーザ複合機３２に（図２、図３）ワークＷを搬入させると共に、ワーク位置決め制御部３１Ｄを介して、クランプ１３にそのワークＷを把持させる。
【００８２】
その後、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、ワーク位置決め制御部３１Ｄと、熱加工制御部３１Ｂと、打圧加工制御部３１Ｃを制御することにより、例えば位置決めされたワークＷの穴開け加工を行い（図４（Ａ））、次いで、該ワークＷの切断加工を行い（図４（Ｂ））、所定のブランク材ＢＬを形成する。
【００８３】
（３）
加熱・冷却工程の動作。
【００８４】
図８のステップ１０５において、曲げ線部分を加熱し、ステップ１０６において、加熱終了か否かを判断し、終了しない場合には（ＮＯ）、ステップ１０５に戻って同じ動作を繰り返し、終了した場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１０７に進む。
【００８５】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、ブランキング工程が終了すると、ワーク位置決め制御部３１Ｄを介して、ブランク材ＢＬ（図５（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、レーザセンタＬＣに位置決めする。
【００８６】
ワークＷが位置決めされると、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、熱加工制御部３１Ｂを介して、熱加工手段ＩＩの（図２）レーザ発振器２３を作動し、該ワークＷを（図５（Ａ））Ｘ軸方向に移動させながら加工ヘッド２０からレーザビームを照射することにより、該曲げ線ｍ１部分を加熱する。
【００８７】
この場合、曲げ線ｍ１部分の加熱される幅Ｌが所定の値Ｑ（図５（Ｂ）の左図）となるように、レーザビームの出力が制御されると共に、レーザビームの径が制御される。
【００８８】
このようにして、上記曲げ線ｍ１部分の長さＭ1 全体が（図５（Ｃ））、温度センサ２２が接続された温度・板厚検出部３１Ｅを介して所定の温度ＴH （図５（Ｃ））まで加熱されたと判断された場合には、同様にして、曲げ線ｍ２（図５（Ａ））、ｍ３、ｍ４部分を加熱する。
【００８９】
そして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分について加熱が終了した場合には、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、熱加工制御部３１Ｂを介してレーザ発振器２３（図２）の作動を停止させ、該曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を空冷する。
【００９０】
この間、図８のステップ１０７において、ＣＰＵ３１Ａは、温度・板厚検出部３１Ｅを介して、上記加熱した曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が所定の温度ＴC （常温）（図５（Ｃ））まで冷却したか否かを判断し、冷却した場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１０８に進む。
【００９１】
これにより、曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 全体にわたって加熱・冷却されて（図５（Ｃ）の温度曲線がＡからＢに低下）ワークＷの焼きなましが行われ、内部の歪みが除去されて加工性が改善されることにより、結晶組織の調整が行われ、該ワークＷの材質の均一化が図れる。
【００９２】
（４）叩打工程の動作。
【００９３】
図８のステップ１０８において、曲げ線部分を叩き、ステップ１０９において、叩打終了か否かを判断し、終了しない場合には（ＮＯ）、ステップ１０８に戻って同じ動作を繰り返し、終了した場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１１０に進む。
【００９４】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、加熱・冷却工程が終了すると、ワーク位置決め制御部３１Ｄを介して、ブランク材ＢＬ（図６（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、パンチセンタＰＣに位置決めする。
【００９５】
ワークＷが位置決めされると、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、打圧加工制御部３１Ｃを介して、打圧加工手段Ｉの（図２）タレット６、７を同期回転させることにより、曲げ線ｍ１部分の叩かれる幅Ｎが所定の値√２×Ｖ（図６（Ｂ）の左図）となるように、叩打用の金型を選択した後、ラムシリンダ２を作動し、該ワークＷを（図６（Ａ））Ｘ軸方向に移動させながら曲げ線ｍ１部分を叩く。
【００９６】
この場合、曲げ線ｍ１部分が、その長さＭ1 （図６（Ｃ））全体にわたって所定の板厚ｔC −１となるように、ラムシリンダ２の出力が制御される。
【００９７】
このようにして、上記曲げ線ｍ１部分の長さＭ1 全体が（図６（Ｃ））、板厚センサ１８Ａ、１８Ｂが接続された温度・板厚検出部３１Ｅを介して所定の板厚ｔC −１まで叩かれたと判断された場合には、同様にして、曲げ線ｍ２（図６（Ａ））、ｍ３、ｍ４部分を叩く。
【００９８】
そして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分について叩打が終了した場合には、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、打圧加工制御部３１Ｃを介してラムシリンダ２（図２）の作動を停止させる。
【００９９】
これにより、曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 全体にわたって叩打されて（図６（Ｃ）の板厚曲線が、叩く前のＣから、叩いた後のＤに変更）ワークＷの板厚の均一化が図れる。
【０１００】
（５）曲げ工程の動作。
上記叩打が終了すると（図８のステップ１０９のＹＥＳ）、ステップ１１０において、曲げ加工が行われる。
【０１０１】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、叩打工程が終了したことを打圧加工制御部３１Ｃを介して検知すると、曲げ加工制御部３１Ｊを介して、ワークＷの（図７）大きさに応じて突当２８を所定位置に位置決めし、該ワークＷが突当２８に突き当てられると、油圧シリンダ２５を作動することにより、下部テーブル２６を下降させ、パンチＰとダイＤの協働により、該ワークＷに所定の曲げ加工を施す。
【０１０２】
この場合、既述したように、ワークＷは、加熱・冷却工程と（図５）、叩打工程を（図６）経過しており、そのため、該ワークＷの材質と板厚の均一化が図られ、所定の曲げ角度θが（図７）得られるようになる。
【０１０３】
尚、前記した実施形態においては、ブランキング工程の後は（図４、図８のステップ１０４）、本発明が、加熱・冷却工程（図５、図８のステップ１０５〜１０７）→叩打工程（図６、図８のステップ１０８〜１０９）に適用された場合について詳述したが、本発明はこれに限定されず、叩打工程→加熱・冷却工程の場合にも適用され、同様の効果を奏することは勿論である。
【０１０４】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、ワークの材質と板厚の均一化を図ることにより、所定の曲げ角度を得るという効果を奏することとなった。
【０１０５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図２】本発明によるパンチ・レーザ複合機の側面図である。
【図３】本発明によるパンチ・レーザ複合機の平面図である。
【図４】本発明によるブランキング工程の説明図である。
【図５】本発明による加熱・冷却工程の説明図である。
【図６】本発明による叩打工程の説明図である。
【図７】本発明によるプレスブレーキの側面図である。
【図８】本発明の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１ 上部フレーム
２ ラムシリンダ
３ 駆動軸
４、５ チェーン
６ 上部タレット
７ 下部タレット
８、９ 回転軸
１０ 固定テーブル
１０Ａ、１０ｂ 移動テーブル
１１ キャリッジべース
１２ キャリッジ
１３ クランプ
１４、１５ ボールねじ
１６Ａ、１６Ｂ サポートブラケット
１７ Ｙ軸ガイドレール
１８Ａ、１８Ｂ 板厚検出センサ
１９ Ｘ軸ガイドレール
２０ 加工ヘッド
２１ 下部フレーム
２２ 温度センサ
２３ レーザ発振器
２４ 側板
２５ 油圧シリンダ
２６ 上部テーブル
２７ 下部テーブル
２８ 突当
３０ 上位ＮＣ装置
３１ 下位ＮＣ装置
３１Ａ ＣＰＵ
３１Ｂ 熱加工制御部
３１Ｃ 打圧加工制御部
３１Ｄ ワーク位置決め制御部
３１Ｅ 温度・板厚検出部
３１Ｆ 入出力部
３１Ｇ 時計部
３１Ｈ 製品情報解析部
３１Ｊ 曲げ加工制御部
３２ パンチ・レーザ複合機
３３ 曲げ加工機
３４ ワークシュータ
ＬＣ レーザセンタ
ＰＣ パンチセンタ
ＴＣ タレットセンタ
Ｐ パンチ
Ｄ ダイ
Ｍ モータ
Ｍｘ Ｘ軸モータ
Ｍｙ Ｙ軸モータ
Ｗ ワーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの材質と板厚の均一化を図り所定の曲げ角度を得るようにした曲げ加工用ブランク材加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プレスブレーキのような曲げ加工機で、製品を作る場合には、次のような動作が行われる。
【０００３】
先ず、平坦なワークＷに（図９（Ａ））、例えばタレットパンチプレスで穴を開けると共に、レーザ加工機で切断加工を施すことにより、ブランク材ＢＬを形成する（図９（Ｂ））。
【０００４】
このブランク材ＢＬとしてのワークＷをプレスブレーキに搬入し（図９（Ｃ））、上記曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分をパンチＰとダイＤで所定の曲げ角度θで折り曲げる。
【０００５】
これにより、図９（Ｄ）に示すような箱状製品が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の長手方向には、材質と板厚のバラツキがある。
【０００７】
これは、材質のバラツキについては、製品情報から得られる公称の抗張力と、実際の抗張力とが異なり、また、板厚のバラツキについては、製品情報から得られる公称の板厚と、実際の板厚とが異なることが、それぞれ主な原因となっている。
【０００８】
このため、曲げ加工時において（図９（Ｃ））、曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の各部分について、曲げ角度θにバラツキが発生し、通り、繰り返しなどの精度が出ない。
【０００９】
その結果、出来上がった製品の加工精度が低下し、製品としての価値が無くなるなど種々の弊害がある。
【００１０】
本発明の目的は、ワークの材質と板厚の均一化を図ることにより、所定の曲げ角度を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、
ブランキング工程の後曲げ工程の前に、ワークの曲げ線部分を長さ全体にわたって加熱・冷却することにより、焼きなましを行い、該曲げ線部分を長さ全体にわたって所定の板厚となるように叩き、ワークの板厚の均一化を図ることを特徴とする曲げ加工用ブランク材加工方法という技術的手段が講じられた。
【００１２】
従って、本発明の構成によれば、曲げ加工用ブランク材加工装置３２を（図１）例えばパンチ・レーザ複合機で（図２、図３）構成し、該パンチ・レーザ複合機３２を用いてブランク材ＢＬを（図４）形成し、ブランク材ＢＬとしてのワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分に対して、加工ヘッド２０（図２）からレーザビームを照射することにより、該曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を加熱・冷却し（図５）、これにより、焼きなましの原理に基づいて、内部の歪みが除去されて加工性が改善されることにより、結晶組織の調整が行われ、該ワークＷの材質の均一化が図れる。
【００１３】
また、パンチ・レーザ複合機３２のパンチＰと（図２）ダイＤにより、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を叩き（図６）、これにより、該ワークＷの板厚の均一化が図れる。
【００１４】
このため、本発明によれば、ワークＷの材質と板厚の均一化を図ることにより、該ワークＷを曲げ加工した場合に（図７）、所定の曲げ角度θを得ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の実施形態を示す全体図である。
【００１６】
図１において、曲げ加工用ブランク材加工装置３２は、打圧加工手段Ｉ（例えばパンチ加工機）と熱加工手段ＩＩ（例えばレーザ加工機）を有し、両手段は、単体機でもよく、図２、図３に示すように、複合機を構成してもよい。
【００１７】
上記打圧加工手段Ｉと熱加工手段ＩＩが、パンチ・レーザ複合機３２を構成する場合は、該パンチ・レーザ複合機３２にワークＷを搬入してブランク材ＢＬ（図１）を形成し、このブランク材ＢＬを加熱・冷却し、叩打し、その後ブランク材ＢＬを曲げ加工機３３で曲げ加工する。
【００１８】
上記パンチ・レーザ複合機３２は（図２、図３）、前記したように、パンチ加工機のような打圧加工手段Ｉと、レーザ加工機のような熱加工手段ＩＩを有する。
【００１９】
このうち、打圧加工手段Ｉは、例えばタレットパンチプレスにより構成されている。
【００２０】
このタレットパンチプレスは、図示するように、上部タレット６と下部タレット７を有し、該上部タレット６と下部タレット７には、パンチＰとダイＤが同心円状に配置されている。
【００２１】
上部タレット６（図２）の回転軸８と下部タレット７の回転軸９には、チェーン４と５が巻回され、該チェーン４と５は、駆動軸３に巻回されている。
【００２２】
また、パンチセンタＰＣにおけるパンチＰの直上方であって、上部フレーム１には、パンチＰを打圧するラムシリンダ２が設けられている。
【００２３】
この構成により、モータＭで駆動軸３を回転させチェーン４と５を循環させれば、上部タレット６と下部タレット７が、タレットセンタＴＣを中心として同期回転し、所定のパンチＰとダイＤから金型をパンチセンタＰＣにおいて選択できる。
【００２４】
これにより、後述するように、パンチセンタＰＣにおいて、例えば穴開け用金型を選択することにより、ワークＷに穴開け加工を行って（図４（Ａ））ブランク材ＢＬを（図１）形成し、又は例えば叩打用金型を選択することにより、ブランク材ＢＬとしてのワークＷの曲げ線ｍ１部分（図６（Ａ）、図６（Ｂ）））などを叩き、板厚の均一化を図ることができる（図６（Ｃ））。この場合、下死点精度の高い油圧プレスで均一にワークＷを叩くことが望ましい。
【００２５】
また、上記パンチセンタＰＣを（図３）中心としたＸ軸方向とＹ軸方向には、後述する板厚センサ１８Ａ、１８Ｂが取り付けられ、前記パンチセンタＰＣにおいて（図６（Ａ））叩いた曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の板厚ｔを（図６（C））、検知するようになっている。
【００２６】
上記打圧加工手段Ｉに（図２）隣接して、熱加工手段ＩＩが設置され、該熱加工手段ＩＩは、加工ヘッド２０を有している。
【００２７】
上記加工ヘッド２０は、上部フレーム１に内蔵されたレーザ発振器２３に連通し、ワークＷにレーザビームを照射することにより、該ワークＷに所定のレーザ加工を施す。
【００２８】
また、加工ヘッド２０は、レーザセンタＬＣに沿って上下方向に移動自在に取り付けられている。
【００２９】
これにより、後述するように、レーザセンタＬＣにおいて、例えば穴開け加工が終了したワークＷ（図４（Ｂ））に対して、その４隅に加工ヘッド２０からレーザビームを照射して切断加工を行い、ブランク材ＢＬを形成し、又はブランク材ＢＬとしてのワークＷの曲げ線ｍ１部分（図５（Ａ）、図５（Ｂ）））などを加熱・冷却し（図５（Ｃ））、材質の均一化を図ることができる。
【００３０】
更に、上記加工ヘッド２０の（図２）先端には、後述する温度センサ２２が取り付けられ、前記レーザセンタＬＣにおいて（図５（Ａ））、加熱・冷却した曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の温度Ｔを（図５（Ｃ））検知するようになっている。
【００３１】
一方、下部フレーム２１（図２）には、Ｙ軸ガイドレール１７が敷設され、該Ｙ軸ガイドレール１７には、サポートブラケット１６Ａ、１６Ｂを介してキャリッジべース１１がＹ軸方向に移動自在に取り付けられ、該キャリッジべース１１には、Ｙ軸モータＭｙで回転するボールねじ１４が螺合している。
【００３２】
また、上記キャリッジべース１１には、キャリッジ１２がＸ軸ガイドレール１９を介してＸ軸方向に移動自在に取り付けられ、該キャリッジ１２には、ワークＷを把持するクランプ１３が取り付けられていると共に、Ｘ軸モータＭｘで（図３）回転するボールねじ１５が螺合している。
【００３３】
更に、タレットパンチプレスの中央には、テーブル１０が固定され、該固定テーブル１０の一部を切り欠いてワークシュータ３４が傾斜自在に取り付けられている。
【００３４】
また、上記固定テーブル１０を跨がって前記キャリッジべース１１が配置され、固定テーブル１０の両側の移動テーブル１０Ａ、１０Ｂが前記サポートブラケット１６Ａ、１６Ｂと一体的に設けられている。
【００３５】
この構成により、Ｘ軸モータＭｘを回転させると、キャリッジ１２がキャリッジべース１１上をＸ軸方向に移動すると共に、Ｙ軸モータＭｙを回転させるとキャリッジべース１１が移動テーブル１０Ａ、１０Ｂを伴ってＹ軸方向に移動する。
【００３６】
これにより、クランプ１３に把持されたワークＷをパンチセンタＰＣに位置決めし、ラムシリンダ２を作動することにより、パンチＰを打圧しダイＤと協働してワークＷに所定のパンチ加工、例えば前記したように（図４（Ａ））穴開け加工を施したり、曲げ線ｍ１（図６（Ａ））、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を叩くことができる。
【００３７】
又は、クランプ１３に把持されたワークＷをレーザセンタＬＣに位置決めし、レーザ発振器２３（図２）を作動することにより、加工ヘッド２０からレーザビームを照射してワークＷに所定のレーザ加工、例えば前記したように（図４（Ｂ））切断加工を施したり、曲げ線ｍ１（図５（Ａ））、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を加熱・冷却することができる。
【００３８】
上記曲げ加工用ブランク材加工装置３２（図１）においては、先ず、ブランク材ＢＬが形成される（図８のステップ１０４）。
【００３９】
即ち、既述したように、クランプ１３で（図４（Ａ））把持されたワークＷを、パンチセンタＰＣに位置決めした後、例えば穴開け用金型を選択することにより、ラムシリンダ２を作動すれば、該ワークＷに穴開け加工が行われ、該穴開け加工が終了したワークＷを（図４（Ｂ））、レーザセンタＬＣに位置決めした後、例えばその４隅に加工ヘッド２０からレーザビームを照射して切断加工を行うことにより、ブランク材ＢＬが形成される。
【００４０】
次に、曲げ加工用ブランク材加工装置３２（図１）においては、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が加熱・冷却される（図８のステップ１０５〜１０７）。
【００４１】
即ち、上記ブランク材ＢＬ（図５（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、レーザセンタＬＣに位置決めした後、該ワークＷをＸ軸方向に移動させながら加工ヘッド２０からレーザビームを照射すれば、該曲げ線ｍ１部分が加熱される。
【００４２】
この場合、曲げ線ｍ１部分の加熱される幅Ｌは（図５（Ｂ）の左図）、ワークＷの（図 ５（Ｂ）の右図）ｉｒを得るのに必要なＲ部分の長さＱに等しい。
【００４３】
そして、曲げ線ｍ１部分が、その長さＭ1 （図５（Ｃ））全体にわたって所定の温度ＴH まで加熱されるように、後述する熱加工制御部３１Ｂを（図１）介してレーザ発振器２３から発射されるレーザビームの出力を制御する。
【００４４】
このようにして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の長さＭ1 、Ｍ2、Ｍ3 、Ｍ4 全体が加熱された後は（図８のステップ１０６のＹＥＳ）、上記レーザ発振器２３の作動を停止させ、該曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を空冷することにより、所定の温度ＴC （常温）まで冷却する（図５（Ｃ）、図８のステップ１０７のＹＥＳ）。
【００４５】
また、上記曲げ線ｍ１部分などの温度Ｔは（図５（Ｃ））、加工ヘッド２０の先端に取り付けられた温度センサ２２（図２〜図３）により検出され、該温度センサ２２は後述する温度・板厚検出部３１Ｅに（図１）接続され、熱加工制御部３１Ｂは、この温度・板厚検出部３１Ｅを介して曲げ線ｍ１部分などの温度Ｔを検出する。
【００４６】
更に、曲げ加工用ブランク材加工装置３２（図１）においては、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が叩かれる（図８のステップ１０８〜１０９）。
【００４７】
即ち、上記ブランク材ＢＬ（図６（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、パンチセンタＰＣに位置決めした後、叩打用の金型を選択し、該ワークＷをＸ軸方向に移動させながらラムシリンダ２を作動すれば、該曲げ線ｍ１部分がＸ軸方向に沿って連続して打たれることにより、叩かれる。
【００４８】
この場合、曲げ線ｍ１部分の叩かれる幅Ｎは（図６（Ｂ）の左図）、ワークＷが（図６（Ｂ）の右図）曲げられたときにダイＤの肩に接触している部分の長さ√２×Ｖ（ＶはＶ幅の大きさ）に等しい。
【００４９】
従って、叩打工程においては（図８のステップ１０８）、上記叩打幅Ｎ＝√２×Ｖが（図６（Ｂ）の左図）得られるように、後述する打圧加工制御部３１Ｃ（図１）により、打圧加工手段Ｉを構成する所定の叩打用金型Ｐ、Ｄが（図２）、パンチセンタＰＣにおいて選択される。
【００５０】
そして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が、その長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 （図６（Ｃ））全体にわたって所定の板厚ｔ、例えば板厚ｔC −１（ｍｍ）（ｔC は、後述する製品情報（図１、例えばＣＡＤ情報）により得られる公称板厚）となるまで叩かれるように、打圧加工制御部３１Ｃ（図１）を介して、打圧加工手段Ｉを構成するラムシリンダ２の圧力を制御する。
【００５１】
また、上記曲げ線ｍ１部分などの板厚ｔは（図６（Ｃ））、パンチセンタＰＣを（図６（Ａ））を中心としてＸ軸方向とＹ軸方向に取り付けられた板厚センサ１８Ａ、１８Ｂにより検出され、該板厚センサ１８Ａ、１８Ｂは温度・板厚検出部３１Ｅに（図１）接続され、打圧加工制御部３１Ｃは、この温度・板厚検出部３１Ｅを介して曲げ線ｍ１部分などの板厚ｔを検出する。
【００５２】
一方、本発明の曲げ加工機３３（図１）としては、例えば図７に示すプレスブレーキがある。
【００５３】
このプレスブレーキ３３は、よく知られているように、Ｘ軸方向の両側に側板２４を有し、該側板２４の上部には、油圧シリンダ２５が取り付けられ、該油圧シリンダ２５のピストンロッドには、パンチＰを装着した上部テーブル２６が取り付けられている。
【００５４】
また、上記上部テーブル２６の直下は、ダイＤが装着された下部テーブル２７が配置され、該下部テーブル２７の後方には、ワークＷを突き当てて位置決めする突当２８が設けられている。
【００５５】
この構成により、前記曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が加熱・冷却され（図５）、叩かれた（図６）ブランク材ＢＬとしてのワークＷを、突当２８に突き当てて位置決めした後、油圧シリンダ２５を作動すれば、下部テーブル２６が下降し、パンチＰとダイＤの協働により、該ワークＷに所定の曲げ加工が施される。
【００５６】
上記構成を有する曲げ加工用ブランク材加工装置３２と（図１）曲げ加工機３３の制御装置としては、上位ＮＣ装置３０と下位ＮＣ装置３１があり、上位ＮＣ装置３０から下位ＮＣ装置３１へ入力された製品情報に基づいて、後述する制御動作が（図８）行われる。
【００５７】
上記下位ＮＣ装置３１は（図１）、ＣＰＵ３１Ａと、熱加工制御部３１Ｂと、打圧加工制御部３１Ｃと、ワーク位置決め制御部３１Ｄと、温度・板厚検出部３１Ｅと、入出力部３１Ｆと、記憶部３１Ｇと、製品情報解析部３１Ｈと、曲げ加工制御部３１Ｊにより構成されている。
【００５８】
このうち、ＣＰＵ３１Ａは、本発明の動作手順（図８に相当）に従って各装置に指示を与え、図１に示す装置全体を制御する。
【００５９】
熱加工制御部３１Ｂは、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を加熱・冷却する熱加工手段ＩＩ（図２）、例えばレーザ加工機を駆動制御する。
【００６０】
例えば、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の長さが、Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 であり、加熱温度がＴH 、冷却温度がＴC であることがそれぞれ検出されたとする。
【００６１】
その場合、熱加工制御部３１Ｂは、例えば曲げ線ｍ１部分が（図５（Ｂ））、その長さＭ1 （図５（Ｃ））全体にわたって所定の温度ＴH まで加熱されるように、レーザ発振器２３（図２、図３）から発射されるレーザビームの出力を制御する。
【００６２】
そして、熱加工制御部３１Ｂは、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分について、長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 （図５（Ｃ））全体が加熱された後は、上記レーザ発振器２３の（図２、図３）作動を停止させ、該曲げ線ｍ１部分などを空冷することにより、所定の温度ＴC （常温）まで冷却する（図５（Ｃ））。
【００６３】
その他、熱加工制御部３１Ｂは、加工ヘッド２０の上下動制御や、ブランク材ＢＬ形成時において（図４（Ｂ））、レーザ発振器２３の出力を制御することにより、ワークＷの４隅を切断加工するなど、レーザ加工機全体を駆動制御する。
【００６４】
打圧加工制御部３１Ｃは、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を叩く打圧加工手段Ｉ（図２）、例えばパンチ加工機を駆動制御する。
【００６５】
例えば、製品情報に基づいて、ワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分の長さが、Ｍ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 であり、公称板厚がｔC であることがそれぞれ検出されたとする。
【００６６】
その場合、打圧加工制御部３１Ｃは、例えば曲げ線ｍ１部分が（図６（Ｂ））、長さＭ1 （図６（Ｃ））全体にわたって所定の板厚ｔC −１となるまで叩かれるように、ラムシリンダ２の圧力を制御する。
【００６７】
その他、打圧加工制御部３１Ｃは、モータＭを（図２）駆動制御し、上部タレット６と下部タレット７を同期回転させることにより、所定の金型をパンチセンタＰＣにおいて選択したり、ブランク材ＢＬ形成時において（図４（Ａ））、ラムシリンダ２の出力を制御することにより、ワークＷの穴開け加工を行うなど、パンチ加工機全体を駆動制御する。
【００６８】
ワーク位置決め制御部３１Ｄは、Ｘ軸モータＭｘとＹ軸モータＭｙを駆動制御することにより、ワークＷを所定位置に位置決めする。
【００６９】
温度・板厚検出部３１Ｅは、温度センサ２２と板厚センサ１８Ａ、１８Ｂを駆動制御し、ワークＷの温度Ｔ（図５（Ｃ））と板厚ｔ（図６（Ｃ））を検出する。
【００７０】
入出力部３１Ｆは、上位ＮＣ装置３０とのインターフエース機能を有して製品情報を入力し、該入力された製品情報は、後述する記憶部３１Ｇに記憶され、製品情報解析部３１Ｈで解析される。
【００７１】
また、入出力部３１Ｆは、キーボード、マウスなどの入力手段と、液晶などの画面からなる出力手段により構成され、作業者が加工プログラムやデータなどを入力し、その結果を画面を見て確認できるようになっている。
【００７２】
記憶部３１Ｇは、前記したように、入出力部３１Ｆを介して入力された製品情報を記憶し、その他、加工プログラムなどを記憶する。
【００７３】
製品情報解析部３１Ｈは、前記したように、入出力部３１Ｆを介して入力され記憶部３１Ｇに記憶された製品情報を解析し、例えばワークＷの曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の長さなど、本発明による加熱・冷却工程と叩打工程、及び曲げ工程に必要なデータを検出する。
【００７４】
曲げ加工制御部３１Ｊは、前記曲げ加工機３３（図７）の油圧シリンダ２５や突当２８などの駆動制御を行い、加熱・冷却され、叩打されたブランク材ＢＬとしてのワークＷを所定の曲げ角度θまで折り曲げる。
【００７５】
以下、上記構成を有する本発明の動作を説明する。
【００７６】
（１）
製品情報の入力とデータの検出動作。
【００７７】
先ず、図８のステップ１０１において、製品情報を入力し、ステップ１０２において、曲げ線の長さなどを検出する。
【００７８】
即ち、入出力部３１Ｆ（図１）を介して上位ＮＣ装置３０から下位ＮＣ装置３１へ製品情報が入力されると、ＣＰＵ３１Ａは、製品情報解析部３１Ｈを制御してその製品情報を解析させ、ワークＷの曲げ線の長さ、所定の加熱温度ＴH （図５（Ｃ））、冷却温度ＴC 、板厚ｔC （図６（Ｃ））など、ブランキング工程、加熱・冷却工程、叩打工程、曲げ工程に必要なデータを全て検出させる。
【００７９】
（２）
ブランキング工程の動作。
【００８０】
次いで、図８のステップ１０３において、ワークＷを搬入し、ステップ１０４において、ブランキング加工が行われる。
【００８１】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、製品情報解析部３１Ｈに必要なデータの検出をさせた後、外部のワーク搬入装置などに指令を出すことにより、パンチ・レーザ複合機３２に（図２、図３）ワークＷを搬入させると共に、ワーク位置決め制御部３１Ｄを介して、クランプ１３にそのワークＷを把持させる。
【００８２】
その後、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、ワーク位置決め制御部３１Ｄと、熱加工制御部３１Ｂと、打圧加工制御部３１Ｃを制御することにより、例えば位置決めされたワークＷの穴開け加工を行い（図４（Ａ））、次いで、該ワークＷの切断加工を行い（図４（Ｂ））、所定のブランク材ＢＬを形成する。
【００８３】
（３）
加熱・冷却工程の動作。
【００８４】
図８のステップ１０５において、曲げ線部分を加熱し、ステップ１０６において、加熱終了か否かを判断し、終了しない場合には（ＮＯ）、ステップ１０５に戻って同じ動作を繰り返し、終了した場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１０７に進む。
【００８５】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、ブランキング工程が終了すると、ワーク位置決め制御部３１Ｄを介して、ブランク材ＢＬ（図５（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、レーザセンタＬＣに位置決めする。
【００８６】
ワークＷが位置決めされると、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、熱加工制御部３１Ｂを介して、熱加工手段ＩＩの（図２）レーザ発振器２３を作動し、該ワークＷを（図５（Ａ））Ｘ軸方向に移動させながら加工ヘッド２０からレーザビームを照射することにより、該曲げ線ｍ１部分を加熱する。
【００８７】
この場合、曲げ線ｍ１部分の加熱される幅Ｌが所定の値Ｑ（図５（Ｂ）の左図）となるように、レーザビームの出力が制御されると共に、レーザビームの径が制御される。
【００８８】
このようにして、上記曲げ線ｍ１部分の長さＭ1 全体が（図５（Ｃ））、温度センサ２２が接続された温度・板厚検出部３１Ｅを介して所定の温度ＴH （図５（Ｃ））まで加熱されたと判断された場合には、同様にして、曲げ線ｍ２（図５（Ａ））、ｍ３、ｍ４部分を加熱する。
【００８９】
そして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分について加熱が終了した場合には、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、熱加工制御部３１Ｂを介してレーザ発振器２３（図２）の作動を停止させ、該曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分を空冷する。
【００９０】
この間、図８のステップ１０７において、ＣＰＵ３１Ａは、温度・板厚検出部３１Ｅを介して、上記加熱した曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が所定の温度ＴC （常温）（図５（Ｃ））まで冷却したか否かを判断し、冷却した場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１０８に進む。
【００９１】
これにより、曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 全体にわたって加熱・冷却されて（図５（Ｃ）の温度曲線がＡからＢに低下）ワークＷの焼きなましが行われ、内部の歪みが除去されて加工性が改善されることにより、結晶組織の調整が行われ、該ワークＷの材質の均一化が図れる。
【００９２】
（４）叩打工程の動作。
【００９３】
図８のステップ１０８において、曲げ線部分を叩き、ステップ１０９において、叩打終了か否かを判断し、終了しない場合には（ＮＯ）、ステップ１０８に戻って同じ動作を繰り返し、終了した場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１１０に進む。
【００９４】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、加熱・冷却工程が終了すると、ワーク位置決め制御部３１Ｄを介して、ブランク材ＢＬ（図６（Ａ））としてのワークＷの例えば曲げ線ｍ１部分を、パンチセンタＰＣに位置決めする。
【００９５】
ワークＷが位置決めされると、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、打圧加工制御部３１Ｃを介して、打圧加工手段Ｉの（図２）タレット６、７を同期回転させることにより、曲げ線ｍ１部分の叩かれる幅Ｎが所定の値√２×Ｖ（図６（Ｂ）の左図）となるように、叩打用の金型を選択した後、ラムシリンダ２を作動し、該ワークＷを（図６（Ａ））Ｘ軸方向に移動させながら曲げ線ｍ１部分を叩く。
【００９６】
この場合、曲げ線ｍ１部分が、その長さＭ1 （図６（Ｃ））全体にわたって所定の板厚ｔC −１となるように、ラムシリンダ２の出力が制御される。
【００９７】
このようにして、上記曲げ線ｍ１部分の長さＭ1 全体が（図６（Ｃ））、板厚センサ１８Ａ、１８Ｂが接続された温度・板厚検出部３１Ｅを介して所定の板厚ｔC −１まで叩かれたと判断された場合には、同様にして、曲げ線ｍ２（図６（Ａ））、ｍ３、ｍ４部分を叩く。
【００９８】
そして、全ての曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分について叩打が終了した場合には、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、打圧加工制御部３１Ｃを介してラムシリンダ２（図２）の作動を停止させる。
【００９９】
これにより、曲げ線ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４部分が長さＭ1 、Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 全体にわたって叩打されて（図６（Ｃ）の板厚曲線が、叩く前のＣから、叩いた後のＤに変更）ワークＷの板厚の均一化が図れる。
【０１００】
（５）曲げ工程の動作。
上記叩打が終了すると（図８のステップ１０９のＹＥＳ）、ステップ１１０において、曲げ加工が行われる。
【０１０１】
即ち、ＣＰＵ３１Ａは（図１）、叩打工程が終了したことを打圧加工制御部３１Ｃを介して検知すると、曲げ加工制御部３１Ｊを介して、ワークＷの（図７）大きさに応じて突当２８を所定位置に位置決めし、該ワークＷが突当２８に突き当てられると、油圧シリンダ２５を作動することにより、下部テーブル２６を下降させ、パンチＰとダイＤの協働により、該ワークＷに所定の曲げ加工を施す。
【０１０２】
この場合、既述したように、ワークＷは、加熱・冷却工程と（図５）、叩打工程を（図６）経過しており、そのため、該ワークＷの材質と板厚の均一化が図られ、所定の曲げ角度θが（図７）得られるようになる。
【０１０３】
尚、前記した実施形態においては、ブランキング工程の後は（図４、図８のステップ１０４）、本発明が、加熱・冷却工程（図５、図８のステップ１０５〜１０７）→叩打工程（図６、図８のステップ１０８〜１０９）に適用された場合について詳述したが、本発明はこれに限定されず、叩打工程→加熱・冷却工程の場合にも適用され、同様の効果を奏することは勿論である。
【０１０４】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、ワークの材質と板厚の均一化を図ることにより、所定の曲げ角度を得るという効果を奏することとなった。
【０１０５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図２】本発明によるパンチ・レーザ複合機の側面図である。
【図３】本発明によるパンチ・レーザ複合機の平面図である。
【図４】本発明によるブランキング工程の説明図である。
【図５】本発明による加熱・冷却工程の説明図である。
【図６】本発明による叩打工程の説明図である。
【図７】本発明によるプレスブレーキの側面図である。
【図８】本発明の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１ 上部フレーム
２ ラムシリンダ
３ 駆動軸
４、５ チェーン
６ 上部タレット
７ 下部タレット
８、９ 回転軸
１０ 固定テーブル
１０Ａ、１０ｂ 移動テーブル
１１ キャリッジべース
１２ キャリッジ
１３ クランプ
１４、１５ ボールねじ
１６Ａ、１６Ｂ サポートブラケット
１７ Ｙ軸ガイドレール
１８Ａ、１８Ｂ 板厚検出センサ
１９ Ｘ軸ガイドレール
２０ 加工ヘッド
２１ 下部フレーム
２２ 温度センサ
２３ レーザ発振器
２４ 側板
２５ 油圧シリンダ
２６ 上部テーブル
２７ 下部テーブル
２８ 突当
３０ 上位ＮＣ装置
３１ 下位ＮＣ装置
３１Ａ ＣＰＵ
３１Ｂ 熱加工制御部
３１Ｃ 打圧加工制御部
３１Ｄ ワーク位置決め制御部
３１Ｅ 温度・板厚検出部
３１Ｆ 入出力部
３１Ｇ 時計部
３１Ｈ 製品情報解析部
３１Ｊ 曲げ加工制御部
３２ パンチ・レーザ複合機
３３ 曲げ加工機
３４ ワークシュータ
ＬＣ レーザセンタ
ＰＣ パンチセンタ
ＴＣ タレットセンタ
Ｐ パンチ
Ｄ ダイ
Ｍ モータ
Ｍｘ Ｘ軸モータ
Ｍｙ Ｙ軸モータ
Ｗ ワーク
Claims (2)
- ブランキング工程の後曲げ工程の前に、ワークの曲げ線部分を長さ全体にわたって加熱・冷却することにより、焼きなましを行い、該曲げ線部分を長さ全体にわたって所定の板厚となるように叩き、ワークの板厚の均一化を図ることを特徴とする曲げ加工用ブランク材加工方法。
- 上記焼きなましを行った後に叩く代わりに、叩いた後に焼きなましを行う請求項１記載の曲げ加工用ブランク材加工方法。
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