JP4329095B2 - Bending machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たわみ補正手段を備えた曲げ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
従来のプレスブレーキは、例えば図9に示す構成を有し、下降式の場合には、上部テーブル50を下降させれば、該上部テーブル50に装着したパンチPと、下部テーブル51に装着したダイDとの協働によりワークWを曲げ加工する。
【0004】
ところが、曲げ加工中は、上部テーブル50は、ワークWからの反力である曲げ荷重a′を受けるので、該上部テーブル50が、図示するように上向きに凹状にたわんでしまう。
【0005】
その結果、ワークWの実際の曲げ角度が目標値(例えば90°)と異なり、また、図10に示すように、該ワークWの長手方向に沿った曲げ角度α、β、γが均一でなくなって、通り精度が悪くなることにより、加工精度が低下する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
これを回避するために、従来は、例えば特開平5−329546や5−329549などに開示されているように、クラウニングシリンダを設け、このクラウニングシリンダの圧力により、テーブルのたわみを補正している。
【0007】
しかし、このクラウニングシリンダは固定されており、そのため、ステップベンド加工におけるテーブルの非対象なたわみを補正する場合には、十分に対応できない。
【0008】
また、特公昭52−5464は、複数のクラウニングシリンダを、特開昭58−320と特許第3003515号は、複数のクラウニングくさびを設けたことにより、非対象なたわみを補正することはできるが、このように複数のシリンダやくさびを設けたために、構成が複雑になって、全体を組み立てるのに時間がかかり、その上、くさびは精度良く加工することが困難であるために、コスト高になる。
【0009】
このうち、特に特許第3003515号に開示されたたわみ補正手段は、上くさび160(同公報の図2)と下くさび150から成る一対のくさびを複数設けたものであり、構成が一層複雑になり、その分組立に要する時間も一層長くなり、また、一対のくさび160、150を精度良く加工することは著しく困難である。
【0010】
更に、この特許第3003515号では、可動支点部材137cを(同公報の図2、図3)長手方向に移動させてビーム140を水平面内面で湾曲させることにより、前記下くさび150を前後方向に移動させ、上くさび160の高さ位置を調整している。
【0011】
しかし、一般には、このような操作は面倒であり、特に経験の浅い未熟練者にとっては、曲げ工程ごとに変化するたわみ中心位置とたわみ量とを予測して,このような面倒な操作をすることは、極めて難しい作業であって、たとえ実施したとしても、誤差が多発することは明らかである。
【0012】
その結果、特許第3003515号のたわみ補正手段は、未熟練者が簡単に取り扱うことは困難であり、また、それに伴って、全体の動作時間も遅くなり、従って、テーブルのたわみを補正してからワークを加工するまでの時間がかかることになり、加工効率が低下することは明らかである。
【0013】
本発明の目的は、未熟練者であっても簡単に取り扱うことができ、動作が迅速であり、簡易な構成を有し、組立が容易なたわみ補正手段を提供する。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、図1〜図8に示すように、
パンチPが装着された上部テーブル1と、ダイDが装着された下部テーブル2のいずれか一方のテーブルを移動させパンチPとダイDの協働によりワークWに曲げ加工を施す曲げ加工装置において、
上記テーブルに設けられた矩形状の空隙部3内で、長手方向に位置決め自在に取り付けられた補正ブロック4と、該補正ブロック4に支持され、テーブルのたわみを補正すべく空隙部3を押圧する補正シリンダ5により構成されたたわみ補正手段Tを有し、
加工条件に基づいて、曲げ工程別に、テーブルのたわみが最大となるような機械センタMCを基準とした曲げ位置であるたわみ中心位置b、及び該たわみ中心位置bにおけるたわみ量cをゼロにするための所定の圧力dから成る補正情報を演算する補正情報演算手段24Fと、
曲げ工程ごとに、補正ブロック4を作動し、該補正ブロック4を、上記演算されたたわみ中心位置bに位置決めする補正ブロック駆動制御手段24Gと、
曲げ工程ごとに、補正シリンダ5を作動し、該補正シリンダ5により、上記演算された所定の圧力dをテーブルに付与させる補正シリンダ駆動制御手段24Hを有することを特徴とすることを特徴とする曲げ加工装置という技術的手段を講じている。
【0015】
上記本発明の構成によれば、たわみ補正手段Tは、空隙部3内で位置決め自在な補正ブロック4に補正シリンダ5を支持しただけの構成を有するので、構成が簡単になると共に、組立が容易となり、このようなたわみ補正手段Tを有する曲げ加工装置によれば、加工条件を入力するだけで(図8のステップ101)、その後は、この入力した加工条件に基づいて、曲げ工程別に、例えば上部テーブル1が受けるたわみ中心位置bなどの補正情報と、上部テーブル1のストローク量s1、s2などのラム情報が自動的に演算され(図8のステップ102〜103)、これら情報を例えばデータベース(図7)として記憶させておくことにより(図8のステップ104)、加工開始後は(図8のステップ105)、このデータベースを検索しながら、曲げ工程ごとに、たわみ補正動作と曲げ加工動作が自動的に繰り返し行われるので(図8のステップ106〜114)、未熟練者であっても簡単に取り扱うことができ、且つ動作も迅速に行われる。
【0016】
従って、本発明によれば、未熟練者であっても簡単に取り扱うことができ、動作が迅速であり、簡易な構成を有し、組立が容易なたわみ補正手段を提供することが可能となる。
【0017】
【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は本発明の実施の形態を示す全体図である。
【0018】
図1に示す曲げ加工装置は、例えば下降式のプレスブレーキである。
【0019】
このプレスブレーキは、上部テーブル1に中間板13を介して装着されたパンチPと、下部テーブル2にダイホルダ14を介して装着されたダイDを有している。
【0020】
上部テーブル1の両側後部には、ナット12が固定され、該ナット12には、各側板26の上部に設置された例えばACサーボモータML 、MR のボールねじ11が螺合している。
【0021】
この構成により、後述するNC装置24のラム駆動制御手段24Eを介して、上記ACサーボモータML 、MR を作動させれば、上部テーブル1が上下動し、パンチPとダイDによりワークWに所定の曲げ加工を施すことができる(図8のステップ111)。
【0022】
この場合、ラム駆動制御手段24Eからの制御信号S1(図3)、S2は、サーボドライバ23、26で電流変換され、起動信号S3、S4により前記ACサーボモータML 、MR が作動して回転することにより、上部テーブル1が上下動するようになっている。
【0023】
上部テーブル1の位置は、位置センサ21、22からのフィードバック信号S5、S6により検出され、該フィードバック信号S5、S6は、ラム駆動制御手段24Eには、現在値として、サーボドライバ23、26には、速度信号として、それぞれ入力することにより、該上部テーブル1の位置決め制御が行われる。
【0024】
上記上部テーブル1には(図1)、図示するように、たわみ補正手段Tを構成する矩形状の空隙部3が形成され、該空隙部3の上部外側であって、該上部テーブル1の前後部には(図2)、支持プレート8が設けられている。
【0025】
上記各支持プレート8には、直動ガイド9が敷設され、各直動ガイド9には、スライダ7を介して、後述する補正ブロック(クラウニングブロック)4の前部(Y軸方向)と後部が滑り結合している。
【0026】
上記補正ブロック4には、前後方向の(Y軸方向)中央部に、自走駆動源である電動機MN と、後述する補正シリンダ(クラウニングシリンダ)5が、上下方向に配置されている。
【0027】
上記電動機MN は、例えばナット回転型ACサーボモータであり、そのナット15は、ボールねじ10に螺合し、該ボールねじ10は、前記空隙部3内で長手方向(X軸方向)に沿って延伸しており(図1)、該ボールねじ10の左右端部は、空隙部3の左右内側面に固定されている。
【0028】
これにより、上記ACサーボモータMN を作動させれば、ナット15が回転することにより、補正ブロック4は、長手方向(X軸方向)に自走するようになっている。
【0029】
また、補正シリンダ5は、例えば油圧シリンダ(図3)により構成され、そのピストンロッド6は(図2)、空隙部3の下面3Bに対向しており、ピストン17を下降させれば、ピストンロッド6が該下面3Bに当接しそれを押圧するようになっている。
【0030】
更に、補正ブロック4のACサーボモータMN 側と、前記空隙部3との間には、一定の隙間δが形成されている。
【0031】
従って、補正ブロック4を後述するたわみ中心位置bに(図6(B))位置決め後、補正シリンダ5を(図2)作動して、そのピストンロッド6で空隙部3の下面3Bを押圧すると、該下面3Bから反力が補正ブロック4に伝達されて、該補正ブロック4は上方に変位する。
【0032】
そして、補正シリンダ5の圧力が増大すれば、上記補正ブロック4は、空隙部3の上面3Aと支持プレート8の下面8Aに当接し、前記隙間δがゼロになる。
【0033】
この場合、隙間δがゼロになっても、直動ガイド9のスライダ7を構成するボールは、弾性限度内にあり、補正シリンダ5の圧力が無くなった場合には、該隙間δは元の大きさに復帰するので、補正ブロック4は、直動ガイド9とスライダ7機構により、再度長手方向(X軸方向)に移動することができる。
【0034】
上記補正シリンダ5の圧力が更に増大すると、補正ブロック4は、空隙部3の上面3A側と下面3B側を押し広げることにより、空隙部3の上下方向の寸法Hを増大させ、これにより、上部テーブル1の上向きの凹状(図9)たわみを相殺する下向きの凸状たわみが増加する。
【0035】
これにより、補正シリンダ5の圧力が、前記たわみ中心位置bにおけるたわみ量cを(図6(C))ゼロにするための所定の圧力(クラウニング圧力)dに到達すると(図6(D))、上部テーブル1のたわみ量c=0となり、たわみは補正される。
【0036】
この構成により、後述するNC装置24の補正ブロック駆動制御手段24Gを(図1)介して、既述したナット回転型ACサーボモータMN を作動させれば、補正ブロック4をたわみ中心位置bに位置決めすることができる(図8のステップ106)。
【0037】
そして、補正ブロック4を、たわみ中心位置bに位置決めした状態で、前記ラム駆動制御手段24Eを(図1)介して上部テーブル1を下降させ(図8のステップ107)、位置センサ21(図3)、22により、パンチPがワークWに接触したことが検知された場合に(図8のステップ108のYES)、後述する補正シリンダ駆動制御手段24Hを(図1)介して、補正シリンダ5のピストン17を下降させ(図8のステップ 109)、たわみ量cをゼロにする所定の圧力dを上部テーブル1に付与させることができる(図8のステップ110のYES)。
【0038】
この場合、補正ブロック駆動制御手段24Gからの制御信号S7(図3)は、サーボドライバ19で電流変換され、起動信号S8により前記ACサーボモータMN のナット15が回転することにより、補正ブロック4は、ボールねじ10に沿って長手方向(X軸方向)(図1)に移動し、たわみ中心位置b(図6(B))に位置決めすることができる。
【0039】
ナット回転型ACサーボモータMN (図3)のナット15の回転角度、換言すれば、補正ブロック4の移動位置は、ロータリエンコーダEからのフィードバック信号S9により検出され、該フィードバック信号S9は、補正ブロック駆動制御手段24Gには、現在値として、サーボドライバ19には、速度信号として、それぞれ入力することにより、該補正ブロック4の位置決め制御が行われる。
【0040】
また、補正シリンダ駆動制御手段24Hからの制御信号S10(図3)は、サーボドライバ20で電流変換され、起動信号S11により方向切換弁18(例えば、4ポート3位置比例電磁弁)のスプールが移動してポートAとP、ポートBとRがそれぞれ接続される。
【0041】
これにより、油圧源25から流出した作動油は、ポートPとAを通過して補正シリンダ5のヘッド側圧油室5Aに流入してピストン17を下降させ、ピストンロッド6が前記空隙部3の(図2)下面3Bを押圧する。
【0042】
また、このとき、ロッド側圧油室5Bの作動油は、ポートBとRを通過して油タンクに戻る。
【0043】
そして、補正シリンダ5が空隙部3の(図2)下面3Bを押圧している間、ヘッド側圧油室5A(図3)に取り付けた圧力センサ16からの検知信号S12を、上記補正シリンダ5の圧力の現在値として補正シリンダ駆動制御手段24Hに入力し、目標値と一致した場合に、該圧力が、たわみ量c(図6(C))をゼロにするための所定の圧力dに到達したと見做し、該所定の圧力dを保持する。
【0044】
即ち、上記補正シリンダ5の圧力が所定の圧力dに到達した場合には、補正シリンダ駆動制御手段24Hを(図3)介して、方向切換弁18を中立位置に戻すことにより、油圧源25から補正シリンダ5のヘッド側圧油室5Aへの作動油の供給を停止し、これにより、所定の圧力dが保持される。
【0045】
その後、既述したように、曲げ加工が行われ(図8のステップ111)、該曲げ加工終了後は、補正シリンダ駆動制御手段24H(図3)を介して、同様に、方向切換弁18を作動し、ポートAとRを、ポートBとPをそれぞれ接続する。
【0046】
これにより、油圧源25から流出した作動油は、ポートPとBを通過して補正シリンダ5のロッド側圧油室5Bに流入してピストン17を上昇させ(図8のステップ112)、ピストンロッド6を前記空隙部3の(図2)下面3Bから退避させ、上部テーブル1のたわみ補正動作は終了する。
【0047】
また、このとき、ヘッド側圧油室5Aの作動油は、ポートAとRを通過して油タンクに戻る。
【0048】
このような構成を有するプレスブレーキのNC装置24は(図1)、CPU24Aと、入出力手段24Bと、記憶手段24Cと、ラム情報演算手段24Dと、ラム駆動制御手段24Eと、補正情報演算手段24Fと、補正ブロック駆動制御手段24Gと、補正シリンダ駆動制御手段24Hにより構成されている。
【0049】
CPU24Aは、本発明を実施するための動作手順(例えば図8に相当)に従って補正情報演算手段24Fや補正ブロック駆動制御手段24Gなど図1に示す装置全体を制御する。
【0050】
入出力手段24Bは、例えばキーボードやスイッチなどの操作部材から成る入力部、液晶やCRTなどの画面から成る出力部で構成され、後述する加工条件(図4)、加工プログラムなどを入力し、入力結果は画面で確認できるようになっている。
【0051】
この場合、加工条件(図4)としては、例えば次のようなものがあり、これらをパラメータとして、上部テーブル1が受けるたわみの中心位置bなど(図6(B)))の補正情報や(図7)、上部テーブル1のストローク量s1、s2などのラム情報が演算される。
【0052】
(1)ワーク条件・・・ワークWの材質、板厚、曲げ長さ
(2)曲げ条件・・・・ワークWの曲げ角度、曲げ位置
(3)金型条件・・・・パンチPとダイDの型式、ダイDのV溝幅、V溝角度
(4)機械条件・・・・機械剛性値(機械の形状によるたわみ定数)
【0053】
例えば、図4に示すように、図示する形状のワークWを加工対象とし、曲げ工程順に、フランジF1、F2・・・を曲げる場合には、各曲げ工程別に、上記(1)〜(4)の条件を入力する。
【0054】
記憶手段24Cは(図1)、例えば、前記加工条件を用い、補正情報演算手段24Fとラム情報演算手段24Dにより演算した結果を、データベースとして(図7)記憶しておく(図8のステップ104)。
【0055】
ラム情報演算手段24Dは(図1)、加工条件に基づいて、曲げ工程別に、上部テーブル1のストローク量s1、s2から成るラム情報を演算する(図8のステップ103)。
【0056】
この場合、ラム情報演算手段24Dは(図1)、加工が開始される(図8のステップ105)前に、上記入出力手段24Bを介して入力された加工条件に基づいて、曲げ工程別に、上部テーブル1のストローク量s1、s2から成るラム情報を演算し(図8のステップ103)、前記したように、演算結果は(図7)、曲げ工程1、2・・・別に、ラム情報のデータベースとして、前記記憶手段24Cに記憶しておく(図8のステップ104)。
【0057】
ラム駆動制御手段24Eは(図1)、曲げ工程ごとに、上部テーブル1を所定のストローク量s1、s2だけ移動させる。
【0058】
この場合、ラム駆動制御手段24Eは、前記ラム情報演算手段24Dにより演算され記憶手段24Cに記憶されたラム情報のデータベースを(図7)検索し、曲げ工程ごとに、既述したサーボドライバ23(図3)、26を介して、左右のACサーボモータML 、MR を駆動制御すると共に、位置センサ21、22を介して、上部テーブル1を位置決め制御する。
【0059】
これにより、ラム駆動制御手段24Eは、前記したように、曲げ工程ごとに、,上部テーブル1を所定のストローク量s1、s2だけ移動させることができる(図8のステップ107、又は113)。
【0060】
補正情報演算手段24Fは(図1)、加工条件に基づいて、曲げ工程別に、テーブルが受けるたわみの中心位置bと、該たわみ中心位置bにおけるたわみ量cをゼロにするための所定の圧力dから成る補正情報を演算する。
【0061】
即ち、補正情報演算手段24Fは、加工が開始される(図8のステップ105)前に、上記入出力手段24Bを介して入力された加工条件に基づいて、曲げ工程別に、上部テーブル1が受けるたわみ中心位置bなどから成る補正情報を演算し(図8のステップ102)、演算結果は(図7)、曲げ工程1、2・・・別に、補正情報のデータベースとして、前記記憶手段24Cに記憶しておく(図8のステップ104)。
【0062】
この場合、補正情報演算手段24Fは、図5に示すように、曲げ荷重演算部24F1と、たわみ中心位置演算部24F2と、たわみ量演算部24F3と、圧力演算部24F4により構成されている。
【0063】
曲げ荷重演算部24F1は、加工条件のうちのワークWの材質などに基づいて、例えば、曲げ荷重a=f1 (材質,板厚,曲げ長さ,V溝幅)の式に従って、上部テーブル1が(図6(A))受ける曲げ荷重aを演算する。
【0064】
たわみ中心位置演算部24F2は(図5)、加工条件のうちの曲げ位置に基づいて、例えば、たわみ中心位置b=f2 (曲げ位置)の式に従って、上部テーブル1の(図6(B))たわみが最大となるような機械センタMCを基準としたたわみ中心位置bを演算する。
【0065】
たわみ量演算部24F3は(図5)、加工条件のうちの機械剛性値と、前記曲げ荷重演算部24F1により演算された曲げ荷重aと、たわみ中心位置演算部24F2により演算されたたわみ中心位置bに基づいて、例えば、たわみ量c=f3 (機械剛性値,曲げ荷重,たわみ中心位置)の式に従って、上部テーブル1の(図6(C))前記たわみ中心位置b(図6(B))におけるたわみ量cを演算する。
【0066】
圧力演算部24F4は(図5)、前記たわみ量演算部24F3により演算されたたわみ量cに基づいて、例えば、所定の圧力d=f4 (たわみ量)の式に従って、上部テーブル1の(図6(D))前記たわみ量c(図6(C))をゼロにするための所定の圧力(クラウニング圧力)dを演算する。
【0067】
このような各部24F1〜24F4(図5)による演算結果は、既述したように、補正情報のデータベースとして(図7)、前記記憶手段24Cに記憶させる(図8のステップ104)。
【0068】
この補正情報のうちで(図7)、例えば、たわみ中心位置bについては、それを補正ブロック駆動制御手段24G(図1)が検索することにより、補正ブロック4を位置決めする場合に(図8のステップ106)使用される。
【0069】
また、所定の圧力d(図7)については、それを補正シリンダ駆動制御手段24H(図1)が検索することにより、補正シリンダ5を作動させて前記空隙部3の(図2)下面3Bを押圧し上部テーブル1のたわみ量cを(図6(C))ゼロにして(図6(D))たわみ補正を行う場合に(図8のステップ109〜ステップ110のYES)使用される。
【0070】
一方、補正ブロック駆動制御手段24Gは(図1)、曲げ工程ごとに、補正ブロック4を作動し、該補正ブロック4を、上記補正情報演算手段24Fにより演算されたたわみ中心位置bに位置決めする。
【0071】
この場合、補正ブロック駆動制御手段24Gは、既述したように、記憶手段24Cに記憶された補正情報のデータベースを(図7)検索し、曲げ工程ごとに、前記サーボドライバ19(図3)を介して、補正ブロック4に内蔵されたナット回転型ACサーボモータMN を駆動制御すると共に、ロータリエンコーダEを介して、補正ブロック4を位置決め制御する。
【0072】
これにより、補正ブロック駆動制御手段24Gは、前記したように、曲げ工程ごとに、補正ブロック4を作動し、該補正ブロック4を、上記たわみ中心位置bに位置決めすることができる(図8のステップ106)。
【0073】
また、補正シリンダ駆動制御手段24Hは(図1)、 曲げ工程ごとに、補正シリンダ5を作動し、該補正シリンダ5により、上記補正情報演算手段24Fで演算された所定の圧力dをテーブルに付与させる。
【0074】
この場合、補正シリンダ駆動制御手段24Hは、既述したように、記憶手段24Cに記憶された補正情報のデータベースを(図7)検索し、曲げ工程ごとに、前記サーボドライバ20(図3)を起動して方向切換弁18を駆動制御すると共に、圧力センサ16を介して、補正シリンダ5の圧油室5A、又は5Bの圧力を制御する。
【0075】
これにより、補正シリンダ駆動制御手段24Hは、前記したように、曲げ工程ごとに、補正シリンダ5を作動し、該補正シリンダ5により、上記所定の圧力dをテーブルに付与させることができる(図8のステップ110のYES)。
【0076】
以下、上記構成を有する本発明の動作を図8に基づいて説明する。
【0077】
(1)加工条件の入力から加工開始までの動作。
【0078】
図8のステップ101において、加工条件を入力し、ステップ102において、上部テーブル1の補正情報を演算し、ステップ103において、上部テーブル1のラム情報を演算し、ステップ104において、補正情報とラム情報を記憶する。
【0079】
即ち、NC装置24の(図1)入出力手段24Bを介して、既述した加工条件(図4)が、曲げ工程別に入力されると、それを検知したCPU24Aは(図1)、補正情報演算手段24Fとラム情報演算手段24Dを制御し、補正情報演算手段24Fに対しては、上部テーブル1が受ける曲げ荷重aなどの補正情報を、ラム情報演算手段24Dに対しては、上部テーブル1のストローク量s1、s2から成るラム情報をそれぞれ曲げ工程別に演算させる。
【0080】
そして、演算が終了すると、それを検知したCPU24Aは、再度補正情報演算手段24Fとラム情報演算手段24Dを制御することにより、上記演算された補正情報とラム情報を、データベースとして(図7)、記憶手段24Cに記憶させる(例えば図5)。
【0081】
(2)加工開始後の動作。
【0082】
(2)−A パンチPがワークWに接触するまでの動作。
図8のステップ105において、加工を開始し、ステップ106において、補正ブロック4をたわみ中心位置bに位置決めし、ステップ107において、上部テーブル1を下降し、ステップ108において、パンチPがワークWに接触したか否かを判断し、接触しない場合には(NO)、ステップ107に戻って同じ動作を繰り返し、接触した場合には(YES)、ステップ109に進む。
【0083】
この場合、例えば、図4に示すような形状のワークWのフランジF1、F2・・・を、曲げ工程1、2・・・順に曲げ、その際には,プレスブレーキに各曲げ工程に対応して異なる型式の金型P、Dを装着し、加工位置を移動しながらステップベンド加工を行うものとする。
【0084】
従って、以下に述べる図8のステップ106〜114の動作は、曲げ工程1、2・・・ごとに繰り返す。
【0085】
即ち、前記図8のステップ104で補正情報とラム情報が記憶されたことを検知したCPU24Aは(図1)、加工開始と見做し、補正ブロック駆動制御手段24Gを指示し、記憶手段24Cのデータベースを(図7)検索させ、例えば曲げ工程1について、補正ブロック4を該当するたわみ中心位置b1に位置決めする。
【0086】
その後、CPU24Aは(図1)、ラム駆動制御手段24Eを指示し、記憶手段24Cのデータベースを(図7)検索させ、曲げ工程1について、補正ブロック4をたわみ中心位置b1に位置決めした状態で、上部テーブル1をストローク量s11、s21だけ下降させる。
【0087】
(2)−A パンチPがワークWに接触した後の動作。
図8のステップ108において、パンチPがワークWに接触した場合には(YES)、既述したように、ステップ109に進み、該ステップ109において、補正シリンダ5のピストン17を下降させ、ステップ110において、所定の圧力dが付与されたか否かを判断し、付与されない場合には(NO)、ステップ109に戻って同じ動作を繰り返し、付与された場合には(YES)、ステップ111において、パンチPとダイDでワークWを曲げ加工し、ステップ112において、補正シリンダ5のピストン17を上昇させ、ステップ113において、上部テーブル1を上昇させる。
【0088】
即ち、CPU24Aは、上部テーブル1が下降する間に、ラム駆動制御手段24Eを介してパンチPがワークWに接触したことを検知した場合に、今度は、補正シリンダ駆動制御手段24Hを指示し、記憶手段24Cのデータベースを(図7)検索させ、曲げ工程1について、該当する所定の圧力d1が空隙部3(図2)の下面3Aに付与されるように、補正シリンダ5のピストン17を下降させる。
【0089】
これにより、補正シリンダ5の圧力が増大し、CPU24Aは、補正シリンダ駆動制御手段24Hを介して上記所定の圧力d1に到達したことを検知したときに、再度補正シリンダ駆動制御手段24Hを介して補正シリンダ5のピストン17の下降を停止させることにより、該所定の圧力d1を保持する。
【0090】
そして、CPU24Aは、所定の圧力d1を保持した状態で、上部テーブル1の下降動作を継続させ、該上部テーブル1のパンチPと、下部テーブル2のダイDによりワークWに曲げ加工を施す。
【0091】
この場合、上部テーブル1は、パンチPがワークWに接触した時点から、補正シリンダ5により当該所定の圧力d1が付与されており、従って、該上部テーブル1のたわみ量cはゼロとなって(図6(D))たわみは補正されており、その状態で、上部テーブル1のパンチPと下部テーブル2のダイDでワークWの曲げ加工が行われる。
【0092】
そして、曲げ加工が完了した時点で、上部テーブル1は所定のストローク量s11、s21だけ下降し、下死点に到達している。
【0093】
従って、その後は、CPU24Aは(図1)、補正シリンダ駆動制御手段24Hとラム駆動制御手段24Eを介して、補正シリンダ5のピストン17を上昇させると共に、上部テーブル1を上昇させ、これにより、曲げ工程1についての加工は終了する。
【0094】
上記の動作が終了後は、図8のステップ114において、全工程が終了したか否かを判断し、終了しない場合には(NO)、ステップ106に戻り、例えば次の曲げ工程2について同じ動作を繰り返し、終了した場合には(YES)、全ての動作を停止する(END)。
【0095】
尚、上記本実施形態においては、主に上部テーブル1が上下動する下降式プレスブレーキについて詳述したが、本発明はこれに限定されず、下部テーブル2が上下動する上昇式プレスブレーキについても、また左右の駆動軸がACサーボモータML 、MR のみならず、油圧シリンダのプレスブレーキについても、更には、補正シリンダ5が複数設けられたプレスブレーキについても、前記と同様の効果を奏することは勿論である。
【0096】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の構成によれば、次のような効果を奏することとなった。
(1)たわみ補正手段Tを、空隙部3内で位置決め自在な補正ブロック4に補正シリンダ5を支持しただけの構成としたので、構成が簡単になった。
(2)また、簡単な構成としたために、このたわみ補正手段の組立も容易に行われるようになった。
(3)更に、このようなたわみ補正手段Tを有する曲げ加工装置によれば、加工条件を入力するだけで、その後は、該加工条件に基づいて、曲げ工程別に、必要な補正情報とラム情報が自動的に演算され、加工開始後は、これらの情報に基づいて、曲げ工程ごとに、たわみ補正動作と曲げ加工動作が自動的に繰り返し行われるので、未熟練者であっても簡単に取り扱うことができ、且つ動作も迅速に行われるようになった。
【0097】
【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】図1の線A−Aに沿った断面図である。
【図3】本発明による補正ブロック4、補正シリンダ5、及び上部テーブル1の位置決め制御方式を示す図である。
【図4】本発明に使用される加工条件の説明図である。
【図5】本発明を構成する補正情報演算手段24Fの詳細図である。
【図6】本発明による補正情報を示す図である。
【図7】本発明による補正情報とラム情報のデータベースを示す図である。
【図8】本発明の動作を説明するためのフローチャートである。
【図9】従来技術における上部テーブルのたわみ変形を示す図である。
【図10】従来技術における課題説明図である。
【符号の説明】
1 上部テーブル
2 下部テーブル
3 空隙部
4 補正ブロック
5 補正シリンダ
5A ヘッド側圧油室
5B ロッド側圧油室
6 補正シリンダ5のピストンロッド
7 直動ガイド9のスライダ
8 支持プレート
9 直動ガイド
10、11 ボールねじ
12、15 ナット
13 中間板
14 ダイホルダ
16 圧力センサ
17 補正シリンダ5のピストン
18 方向切換弁
19、20、23、26 サーボドライバ
21、22 位置センサ
24 NC装置
24A CPU
24B 入出力手段
24C 記憶手段
24D ラム情報演算手段
24E ラム駆動制御手段
24F 補正情報演算手段
24G 補正ブロック駆動制御手段
24H 補正シリンダ駆動制御手段
25 油圧源
26 側板
D ダイ
MN 、ML 、MN モータ
P パンチ
T たわみ補正手段
W ワーク
a 曲げ荷重
b たわみ中心位置
c たわみ量
d 所定の圧力
s1、s2 上部テーブル1のストローク量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bending apparatus provided with a deflection correcting means.
[0002]
[Prior art]
[0003]
For example, the conventional press brake has the configuration shown in FIG. 9. In the case of the descending type, when the upper table 50 is lowered, the punch P attached to the upper table 50 and the die attached to the lower table 51 are arranged. The workpiece W is bent in cooperation with D.
[0004]
However, during the bending process, the upper table 50 receives a bending load a ′ which is a reaction force from the workpiece W, so that the upper table 50 bends upward in a concave shape as shown in the figure.
[0005]
As a result, the actual bending angle of the workpiece W is different from a target value (for example, 90 °), and the bending angles α, β, and γ along the longitudinal direction of the workpiece W are not uniform as shown in FIG. As a result, the accuracy of processing decreases, and the processing accuracy decreases.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to avoid this, conventionally, as disclosed in, for example, JP-A-5-329546 and 5-329549, a crowning cylinder is provided, and the deflection of the table is corrected by the pressure of the crowning cylinder.
[0007]
However, this crowning cylinder is fixed, so that it cannot sufficiently cope with the correction of the non-target deflection of the table in step bending.
[0008]
Further, Japanese Patent Publication No. 52-5464 can correct a non-target deflection by providing a plurality of crowning cylinders, and Japanese Patent Laid-Open No. 58-320 and Japanese Patent No. 3003515 by providing a plurality of crowning wedges. Since a plurality of cylinders and wedges are provided in this way, the configuration becomes complicated, and it takes time to assemble the whole. In addition, it is difficult to process the wedges with high accuracy, which increases the cost. .
[0009]
Among these, in particular, the deflection correcting means disclosed in Japanese Patent No. 3003515 is provided with a plurality of a pair of wedges composed of an upper wedge 160 (FIG. 2 of the same publication) and a lower wedge 150, and the configuration becomes more complicated. As a result, the time required for assembly is further increased, and it is extremely difficult to accurately process the pair of wedges 160 and 150.
[0010]
Furthermore, in this patent No. 3003515, the movable fulcrum member 137c is moved in the longitudinal direction (FIGS. 2 and 3 of the same publication), and the beam 140 is bent on the inner surface of the horizontal plane, whereby the lower wedge 150 is moved in the front-rear direction. The height of the upper wedge 160 is adjusted.
[0011]
However, in general, such an operation is troublesome. Especially for an inexperienced inexperienced person, such a troublesome operation is performed by predicting the deflection center position and the amount of deflection that change in each bending process. This is an extremely difficult task, and it is clear that there are many errors even if it is carried out.
[0012]
As a result, the deflection correction means of Japanese Patent No. 3003515 is difficult for an unskilled person to handle easily, and accordingly, the overall operation time is also slowed down. Therefore, the deflection of the table is corrected. It is clear that it takes time to machine the workpiece, and the machining efficiency is lowered.
[0013]
An object of the present invention is to provide a deflection correcting means that can be handled easily even by an unskilled person, has a quick operation, has a simple structure, and is easily assembled.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention, as shown in FIGS.
In a bending apparatus that moves one of the upper table 1 to which the punch P is attached and the lower table 2 to which the die D is attached, and bends the workpiece W by the cooperation of the punch P and the die D.
Within the
Based on the processing conditions, for each bending process, the deflection center position b, which is a bending position based on the machine center MC that maximizes the deflection of the table, and the deflection amount c at the deflection center position b are made zero. Correction information calculation means 24F for calculating correction information consisting of a predetermined pressure d of
Correction block drive control means 24G for operating the
It is characterized by having a correction cylinder drive control means 24H that operates the
[0015]
According to the configuration of the present invention, the deflection correction means T has a configuration in which the
[0016]
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a deflection correction means that can be handled easily even by an unskilled person, has a simple operation, and is easy to assemble. .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings by embodiments.
FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of the present invention.
[0018]
The bending apparatus shown in FIG. 1 is, for example, a descending press brake.
[0019]
This press brake has an intermediate plate on the upper table 113And a die D attached to the lower table 2 via a
[0020]
[0021]
With this configuration, the AC servo motor M is passed through the ram drive control means 24E of the
[0022]
In this case, the control signals S1 (FIG. 3) and S2 from the ram drive control means 24E are converted into currents by the
[0023]
The position of the upper table 1 is detected by feedback signals S5 and S6 from the
[0024]
As shown in the figure, the upper table 1 (FIG. 1) is formed with a
[0025]
Each
[0026]
The
[0027]
The above motor MNIs a nut rotary AC servo motor, for example. The
[0028]
As a result, the AC servo motor MNIf the
[0029]
The
[0030]
Further, the AC servo motor M of the correction block 4NA constant gap δ is formed between the side and the
[0031]
Accordingly, after positioning the
[0032]
When the pressure in the
[0033]
In this case, even if the gap δ becomes zero, the ball constituting the
[0034]
When the pressure of the
[0035]
As a result, when the pressure of the
[0036]
With this configuration, the nut rotary AC servo motor M described above is provided via the correction block drive control means 24G of the
[0037]
Then, with the
[0038]
In this case, the control signal S7 (FIG. 3) from the correction block drive control means 24G is converted into a current by the
[0039]
Nut rotation type AC servo motor MNThe rotation angle of the
[0040]
The control signal S10 (FIG. 3) from the correction cylinder drive control means 24H is converted into a current by the
[0041]
As a result, the hydraulic oil flowing out from the
[0042]
At this time, the hydraulic oil in the rod-side
[0043]
While the
[0044]
That is, when the pressure of the
[0045]
Thereafter, as described above, bending is performed (
[0046]
As a result, the hydraulic oil flowing out from the
[0047]
At this time, the hydraulic oil in the head-side
[0048]
The press
[0049]
The
[0050]
The input / output means 24B is composed of, for example, an input unit made up of operation members such as a keyboard and a switch, and an output unit made up of a screen such as a liquid crystal display or a CRT. The result can be confirmed on the screen.
[0051]
In this case, the processing conditions (FIG. 4) include, for example, the following, and using these as parameters, the deflection center position b received by the upper table 1 (FIG. 6B)) and correction information ( 7), the ram information such as the stroke amounts s1, s2 of the upper table 1 is calculated.
[0052]
(1) Work conditions: Work W material, plate thickness, bending length
(2) Bending conditions: Bending angle and bending position of workpiece W
(3) Mold conditions: punch P and die D type, die D V groove width, V groove angle
(4) Machine conditions: Machine rigidity value (deflection constant depending on machine shape)
[0053]
For example, as shown in FIG. 4, when a workpiece W having the shape shown in the figure is to be processed and the flanges F1, F2,... Enter the conditions.
[0054]
The storage means 24C (FIG. 1) stores, for example, the results calculated by the correction information calculation means 24F and the ram information calculation means 24D using the machining conditions as a database (FIG. 7) (
[0055]
The ram information calculation means 24D (FIG. 1) calculates ram information consisting of the stroke amounts s1 and s2 of the upper table 1 for each bending process based on the machining conditions (step 103 in FIG. 8).
[0056]
In this case, the ram information calculation means 24D (FIG. 1), before the machining is started (step 105 in FIG. 8), for each bending process, based on the machining conditions input via the input / output means 24B. The ram information composed of the stroke amounts s1 and s2 of the upper table 1 is calculated (step 103 in FIG. 8), and as described above, the calculation result is (FIG. 7), and the ram information of the ram information is determined separately for the bending steps 1, 2,. It is stored in the storage means 24C as a database (step 104 in FIG. 8).
[0057]
The ram drive control means 24E (FIG. 1) moves the upper table 1 by a predetermined stroke amount s1, s2 for each bending process.
[0058]
In this case, the ram drive control means 24E searches the ram information database calculated by the ram information calculation means 24D and stored in the storage means 24C (FIG. 7), and for each bending process, the servo driver 23 (described above) 3), 26 via left and right AC servo motors ML, MRAnd the positioning of the upper table 1 are controlled via the
[0059]
Thereby, the ram drive control means 24E can move the upper table 1 by the predetermined stroke amounts s1 and s2 for each bending process as described above (step 107 or 113 in FIG. 8).
[0060]
The correction information calculation means 24F (FIG. 1), based on the machining conditions, for each bending step, the deflection center position b received by the table and the predetermined pressure d for making the deflection amount c at the deflection center position b zero. The correction information consisting of
[0061]
That is, the correction information calculation means 24F is received by the upper table 1 for each bending process based on the machining conditions input via the input / output means 24B before machining is started (step 105 in FIG. 8). Correction information including the deflection center position b is calculated (step 102 in FIG. 8), and the calculation result (FIG. 7) is stored in the storage means 24C as a correction information database separately for the bending steps 1, 2,. (
[0062]
In this case, the correction
[0063]
Based on the material of the workpiece W in the machining conditions, the bending load calculation unit 24F1 can perform, for example, a bending load a = f1According to the formulas (material, plate thickness, bending length, V groove width), the bending load a received by the upper table 1 (FIG. 6A) is calculated.
[0064]
The deflection center position calculation unit 24F2 (FIG. 5) determines, for example, the deflection center position b = f based on the bending position in the processing conditions.2In accordance with the equation of (bending position), the deflection center position b is calculated with reference to the mechanical center MC at which the deflection of the upper table 1 ((B) in FIG. 6) becomes maximum.
[0065]
The deflection amount calculation unit 24F3 (FIG. 5) includes a mechanical rigidity value among the machining conditions, a bending load a calculated by the bending load calculation unit 24F1, and a deflection center position b calculated by the deflection center position calculation unit 24F2. For example, the deflection amount c = fThreeIn accordance with the equation (mechanical rigidity value, bending load, deflection center position), the deflection amount c at the deflection center position b (FIG. 6B) of the upper table 1 (FIG. 6C) is calculated.
[0066]
The pressure calculation unit 24F4 (FIG. 5), for example, based on the deflection amount c calculated by the deflection amount calculation unit 24F3, for example, a predetermined pressure d = fFourA predetermined pressure (crowning pressure) d for making the deflection amount c (FIG. 6C) of the upper table 1 (FIG. 6D) zero is calculated according to the equation of (deflection amount).
[0067]
As described above, the calculation results by the respective units 24F1 to 24F4 (FIG. 5) are stored in the
[0068]
Of the correction information (FIG. 7), for example, the deflection center position b is searched by the correction block drive control means 24G (FIG. 1) to position the correction block 4 (FIG. 8). Step 106) Used.
[0069]
In addition, the correction cylinder drive control means 24H (FIG. 1) searches for the predetermined pressure d (FIG. 7), thereby operating the
[0070]
On the other hand, the correction block drive control means 24G (FIG. 1) operates the
[0071]
In this case, as described above, the correction block drive control unit 24G searches the correction information database stored in the
[0072]
Thereby, as described above, the correction block drive control unit 24G can operate the
[0073]
Further, the correction cylinder drive control means 24H (FIG. 1) operates the
[0074]
In this case, as described above, the correction cylinder drive control means 24H searches the correction information database stored in the storage means 24C (FIG. 7) and searches the servo driver 20 (FIG. 3) for each bending process. The
[0075]
As a result, the correction cylinder drive control means 24H operates the
[0076]
The operation of the present invention having the above configuration will be described below with reference to FIG.
[0077]
(1) Operations from the input of machining conditions to the start of machining.
[0078]
In
[0079]
That is, when the machining conditions (FIG. 4) described above are input for each bending process via the input / output means 24B (FIG. 1) of the
[0080]
When the calculation is completed, the
[0081]
(2) Operation after starting machining.
[0082]
(2) -A Operation until the punch P contacts the workpiece W.
In
[0083]
In this case, for example, the flanges F1, F2,... Of the workpiece W having a shape as shown in FIG. 4 are bent in the order of the bending steps 1, 2,. It is assumed that different types of molds P and D are mounted and step bend processing is performed while moving the processing position.
[0084]
Therefore, the operations in
[0085]
That is, the
[0086]
Thereafter, the
[0087]
(2) -A Operation after the punch P contacts the workpiece W.
In
[0088]
That is, when the
[0089]
As a result, the pressure in the
[0090]
Then, the
[0091]
In this case, the upper table 1 is applied with the predetermined pressure d1 by the
[0092]
When the bending process is completed, the upper table 1 is lowered by the predetermined stroke amounts s11 and s21 and reaches the bottom dead center.
[0093]
Therefore, after that, the
[0094]
After the above operation is completed, it is determined in
[0095]
In the present embodiment, the lowering press brake in which the upper table 1 is moved up and down is described in detail. However, the present invention is not limited to this, and the lifting press brake in which the lower table 2 is moved up and down. The left and right drive shafts are AC servo motors ML, MRNeedless to say, the same effects as described above can be obtained not only for the press brake of the hydraulic cylinder, but also for the press brake provided with a plurality of
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, the following effects are achieved.
(1) Since the deflection correction means T has a configuration in which the
(2) Since the structure is simple, the deflection correcting means can be easily assembled.
(3) Furthermore, according to the bending apparatus having such a deflection correcting means T, it is only necessary to input the processing conditions, and thereafter, necessary correction information and ram information for each bending process based on the processing conditions. Is automatically calculated, and after the start of machining, the bending correction operation and bending operation are automatically repeated for each bending process based on this information. Can be operated quickly.
[0097]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a positioning control method for a
FIG. 4 is an explanatory diagram of processing conditions used in the present invention.
FIG. 5 is a detailed view of correction information calculation means 24F constituting the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing correction information according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing a database of correction information and ram information according to the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing deflection deformation of an upper table in the prior art.
FIG. 10 is an explanatory diagram of problems in the prior art.
[Explanation of symbols]
1 Upper table
2 Lower table
3 gap
4 Correction block
5 Correction cylinder
5A Head side oil chamber
5B Rod side pressure oil chamber
6 Piston rod of
7 Slider of
8 Support plate
9 Linear motion guide
10, 11 Ball screw
12, 15 nut
13 Intermediate plate
14 Die holder
16 Pressure sensor
17 Piston of
18-way selector valve
19, 20, 23, 26 Servo driver
21, 22 Position sensor
24 NC unit
24A CPU
24B input / output means
24C storage means
24D Ram information calculation means
24E Ram drive control means
24F correction information calculation means
24G correction block drive control means
24H correction cylinder drive control means
25 Hydraulic source
26 Side plate
D die
MN, ML, MN motor
P punch
T Deflection correction means
W Work
a Bending load
b Deflection center position
c Deflection
d Predetermined pressure
s1, s2 Stroke amount of upper table 1
Claims (5)
上記テーブルに設けられた矩形状の空隙部内で、長手方向に位置決め自在に取り付けられた補正ブロックと、該補正ブロックに支持され、テーブルのたわみを補正すべく空隙部を押圧する補正シリンダにより構成されたたわみ補正手段を有し、
加工条件に基づいて、曲げ工程別に、テーブルのたわみが最大となるような機械センタを基準とした曲げ位置であるたわみ中心位置、及び該たわみ中心位置におけるたわみ量をゼロにするための所定の圧力から成る補正情報を演算する補正情報演算手段と、
曲げ工程ごとに、補正ブロックを作動し、該補正ブロックを、上記演算されたたわみ中心位置に位置決めする補正ブロック駆動制御手段と、
曲げ工程ごとに、補正シリンダを作動し、該補正シリンダにより、上記演算された所定の圧力をテーブルに付与させる補正シリンダ駆動制御手段を有することを特徴とすることを特徴とする曲げ加工装置。 In a bending apparatus that moves one of the upper table to which the punch is attached and the lower table to which the die is attached to bend the workpiece by cooperation of the punch and the die,
In the rectangular gap provided in the table, the correction block is mounted so as to be positioned in the longitudinal direction, and the correction cylinder is supported by the correction block and presses the gap to correct the deflection of the table. Having deflection correction means,
Based on the processing conditions, for each bending process, the bending center position, which is the bending position based on the machine center that maximizes the table deflection, and the predetermined pressure for making the deflection amount at the bending center position zero. Correction information calculating means for calculating correction information comprising:
Correction block drive control means for operating the correction block for each bending step and positioning the correction block at the calculated deflection center position;
A bending apparatus characterized by comprising correction cylinder drive control means for operating a correction cylinder for each bending step and applying the calculated predetermined pressure to the table by the correction cylinder.
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