JP6616067B2 - Press brake and multistage bending method - Google Patents
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Description
本発明は、プレスブレーキ及び多段曲げ加工方法に関する。 The present invention relates to a press brake and a multistage bending method.
金属の板材を曲げ加工するために、プレスブレーキと称される曲げ加工機が用いられている(特許文献1,2参照)。 In order to bend a metal plate material, a bending machine called a press brake is used (see Patent Documents 1 and 2).
プレスブレーキは、パンチ金型を装着する金型ホルダが取り付けられた上部テーブルと、ダイ金型を装着する金型ホルダが取り付けられた下部テーブルとを備える。板材を曲げ加工する際には、オペレータは、それぞれの金型ホルダにパンチ金型とダイ金型とを装着する。プレスブレーキは、上部テーブルを下部テーブルへと下降させて、板材をパンチ金型とダイ金型とで挟んで折り曲げる。 The press brake includes an upper table to which a die holder for attaching a punch die is attached and a lower table to which a die holder for attaching a die die is attached. When bending a plate material, an operator attaches a punch die and a die die to each die holder. The press brake lowers the upper table to the lower table and bends the plate material between the punch die and the die die.
プレスブレーキを用いて板材を曲げ加工する加工方法の1つとして、多段曲げ加工がある。多段曲げ加工とは、平面状の板材を複数箇所で鈍角に曲げて複数の平面領域を形成することによって、板材を曲面状に加工する加工方法である。 One of the processing methods for bending a plate material using a press brake is multi-stage bending. Multi-step bending is a processing method of processing a plate material into a curved surface by bending a flat plate material at an obtuse angle at a plurality of locations to form a plurality of planar regions.
多段曲げ加工によって、板材を所望の曲げ形状に精度よく加工することは難しい。所望の曲げ形状を有する製品を製作しようとして、板材を複数箇所で順次曲げていくと、それぞれの箇所で生じた角度誤差が蓄積して、全体としてはかなり大きな角度誤差となる。その結果、製作された製品は、所望の曲げ形状とは異なる曲げ形状を有することになる。 It is difficult to accurately process a plate material into a desired bent shape by multi-stage bending. If the plate material is sequentially bent at a plurality of locations in order to produce a product having a desired bending shape, the angle error generated at each location accumulates, resulting in a considerably large angle error as a whole. As a result, the manufactured product has a bent shape different from the desired bent shape.
そこで、所望の曲げ形状を有する製品を製作するために、板材を所望の曲げ形状に精度よく加工することができるプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法が求められている。 Therefore, in order to manufacture a product having a desired bending shape, a press brake and a multistage bending method capable of accurately processing a plate material into the desired bending shape are required.
本発明はこのような要望に対応するため、板材を所望の曲げ形状に精度よく加工することができるプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法を提供することを目的とする。 In order to meet such a demand, an object of the present invention is to provide a press brake and a multistage bending method that can accurately process a plate material into a desired bending shape.
本発明は、パンチ金型を保持するための上部テーブルと、ダイ金型を保持するための下部テーブルと、前記上部テーブルと前記下部テーブルとの一方を移動自在のスライドテーブル、他方を固定テーブルとし、前記スライドテーブルを前記固定テーブルに近付く方向に移動させる移動機構と、板材を1つの曲げ位置で所定の曲げ角度だけ曲げた後に前記板材を前側に所定の距離だけ移動させる動作を繰り返して、前記板材を所定の間隔の複数の曲げ位置でそれぞれ前記所定の曲げ角度だけ曲げることにより、前記板材を複数の平面領域によって曲面状に多段曲げ加工するときに、前記板材を前記複数の曲げ位置で曲げるそれぞれの工程で、前記板材を前記パンチ金型と前記ダイ金型とで挟んだ状態で前記移動機構によって前記スライドテーブルを移動させて前記板材を曲げたときの、前記板材の角度を測定するレーザ式の角度センサであって、前記ダイ金型の前側に配置され、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも前側に位置する前側平面領域の前記ダイ金型側の面との第1の角度を測定する第1の角度センサ、及び、前記ダイ金型の後ろ側に配置され、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも後ろ側に位置する後ろ側平面領域の前記ダイ金型側の面との第2の角度を測定する第2の角度センサと、前記それぞれの工程で、各曲げ位置を挟んで隣接する平面領域がなす角度を前記所定の曲げ角度とするために必要な角度であって、前記第1の角度センサが前記第1の角度を測定する対象である前記前側平面領域の前記パンチ金型側の面と、前記第2の角度センサが前記第2の角度を測定する対象である前記後ろ側平面領域の前記パンチ金型側の面とがなす角度を、前記板材の目標角度として計算する目標角度計算部と、前記板材をそれぞれの前記目標角度だけ曲げるために必要な、前記パンチ金型が前記板材に接触した位置から前記板材を押し込む量である、前記工程ごとの目標ストロークを計算する目標ストローク計算部と、前記工程ごとに、前記第1及び第2の角度センサによって測定された前記第1及び第2の角度に基づいて、前記板材が前記目標角度に近付くほど小さく、前記板材が前記目標角度となると0となるストローク補正値を計算するストローク補正値計算部と、前記工程ごとに、前記目標ストロークを前記ストローク補正値によって補正しながら、前記板材が前記目標角度となるまで、前記スライドテーブルを移動させるよう制御するスライド制御部とを備えるプレスブレーキを提供する。 The present invention provides an upper table for holding a punch die, a lower table for holding a die die, a movable slide table on one of the upper table and the lower table, and a fixed table on the other. A movement mechanism for moving the slide table in a direction approaching the fixed table, and an operation of moving the plate material forward by a predetermined distance after bending the plate material by a predetermined bending angle at one bending position, The plate material is bent at the plurality of bending positions when the plate material is bent into a curved shape by a plurality of plane regions by bending the plate material at a plurality of bending positions at predetermined intervals. In each step, the slide table is moved by the moving mechanism in a state where the plate material is sandwiched between the punch die and the die die. When bending the sheet by moving the, an angle sensor of the laser type that measures the angle of the plate, and wherein arranged on the front side of the die tool, the upper end surface of the die tool, in the plate A first angle sensor for measuring a first angle of a front plane region located in front of the bending position with a surface on the die mold side; and a rear side of the die mold; A second angle sensor for measuring a second angle between an upper end surface of the mold and a surface on the die mold side in a rear plane region located behind the bending position in the plate material; In the step, the angle formed by the adjacent planar regions across each bending position is an angle necessary for making the predetermined bending angle, and the first angle sensor measures the first angle. The punch mold side of the front plane area is A target angle for calculating an angle formed by a surface and a surface on the punch die side of the rear plane region, which is a target for the second angle sensor to measure the second angle, as the target angle of the plate member A target stroke for calculating a target stroke for each step, which is an amount for pushing the plate material from a position where the punch mold comes into contact with the plate material, which is necessary for bending the plate material by the target angle. Based on the first and second angles measured by the first and second angle sensors for each of the calculation unit and the process, the plate material is so small that it approaches the target angle, and the plate material is the target. While correcting the target stroke with the stroke correction value for each step, the stroke correction value calculation unit that calculates a stroke correction value that becomes 0 when the angle is reached, A press brake is provided that includes a slide control unit that controls to move the slide table until the plate material reaches the target angle .
上記のプレスブレーキにおいて、前記複数の曲げ位置のうちの最初の曲げ位置である第1の曲げ位置が前記第1の角度センサの撮像領域内に位置していない状態と、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態では、前記第1の角度センサは、前記第1の曲げ位置より前側の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とし、nを2以上の整数として、前記第1の曲げ位置より後の第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態では、第(n−1)の曲げ位置と前記第nの曲げ位置との間の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とする。In the press brake, a state in which a first bending position, which is an initial bending position among the plurality of bending positions, is not located within an imaging region of the first angle sensor, and the first bending position. In a state in which only the first imaging sensor is positioned in the imaging area, the first angle sensor sets the plane area in front of the first bending position as the front plane area to be measured for the first angle, and n Where n is an integer greater than or equal to 2 and the nth bending position after the first bending position is located in the imaging region, the (n-1) th bending position and the nth bending position. The plane area between the first and second planes is defined as the front plane area to be measured for the first angle.
上記のプレスブレーキにおいて、前記目標角度計算部は、前記所定の曲げ角度をαとし、前記板材を前記第1の曲げ位置で曲げる工程から、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程までの工程番号を、1から1ずつ増大する数mとしたとき、各工程での目標角度を(180−mα)で計算し、前記第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる各工程での目標角度を全て、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程での目標角度である(180−mα)と計算する。 In the press brake, the target angle calculation unit sets the predetermined bending angle to α, and from the step of bending the plate material at the first bending position, only the first bending position is located in the imaging region. When the process number up to the process of bending the plate material in a state of being set to a number m increasing from 1 to 1, the target angle in each process is calculated by (180−mα), and the nth bending position In the step of bending the plate material in a state where all the target angles in each step of bending the plate material in a state where the plate material is located in the imaging region, and only the first bending position is located in the imaging region. Is calculated as (180−mα).
上記のプレスブレーキにおいて、前記第1及び第2の角度センサは、前記板材にレーザ光を照射するレーザ発光部と、前記板材にレーザ光が照射されることによって前記板材上に形成される線画像を撮像する撮像部とを有し、前記スライド制御部は、前記撮像部によって撮像された撮像画像内の線画像の角度に基づいて前記板材の角度を検出する角度検出部を有し、前記角度検出部は、前記線画像が一直線であるときには、前記一直線の角度に基づいて前記板材の角度を検出し、前記線画像が複数の線分よりなる折れ線であるとき、前記工程ごとに選択した線分の角度に基づいて前記板材の角度を検出することが好ましい。 Line in the press brake, the first and second angle sensors before SL is that a laser emitting unit for irradiating a laser beam to the plate, the laser beam is formed on the plate by being irradiated to the plate An image capturing unit that captures an image, and the slide control unit includes an angle detection unit that detects an angle of the plate member based on an angle of a line image in the captured image captured by the image capturing unit, The angle detection unit detects the angle of the plate material based on the angle of the straight line when the line image is a straight line, and selects each step when the line image is a polygonal line composed of a plurality of line segments. It is preferable to detect the angle of the plate material based on the angle of the line segment.
本発明は、板材を複数の平面領域によって曲面状に多段曲げ加工することによって製作する製品の仕上がり角度と内面側の仕上がり半径と曲げ回数とに基づいて、前記板材を複数の曲げ位置それぞれで曲げる所定の曲げ角度と、隣接する曲げ位置間の所定の間隔とを決定し、前記板材をパンチ金型とダイ金型とで挟んだ状態から前記パンチ金型を相対的に前記ダイ金型の方向へと移動させて前記板材を1つの曲げ位置で前記所定の曲げ角度だけ曲げた後に、前記板材を前側に前記所定の間隔に相当する距離だけ移動させる動作を繰り返すことにより、前記板材を前記複数の曲げ位置で曲げるそれぞれの工程で、前記ダイ金型の前側に配置されたレーザ式の第1の角度センサによって、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも前側に位置する前側平面領域の前記ダイ金型側の面との第1の角度を測定し、前記ダイ金型の後ろ側に配置されたレーザ式の第2の角度センサによって、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも後ろ側に位置する後ろ側平面領域の前記ダイ金型側の面との第2の角度を測定し、前記それぞれの工程で、各曲げ位置を挟んで隣接する平面領域がなす角度を前記所定の曲げ角度とするために必要な角度であって、前記第1の角度センサが前記第1の角度を測定する際の前記前側平面領域の前記パンチ金型側の面と、前記第2の角度センサが前記第2の角度を測定する際の前記後ろ側平面領域の前記パンチ金型側の面とがなす角度を、前記板材の目標角度として計算し、前記板材をそれぞれの前記目標角度だけ曲げるために必要な、前記パンチ金型が前記板材に接触した位置から前記板材を押し込む量である、前記工程ごとの目標ストロークを計算し、前記工程ごとに、前記第1及び第2の角度センサによって測定された前記第1及び第2の角度に基づいて、前記板材が前記目標角度に近付くほど小さく、前記板材が前記目標角度となると0となるストローク補正値を計算し、前記工程ごとに、前記目標ストロークを前記ストローク補正値によって補正しながら、前記板材が前記目標角度となるまで、前記パンチ金型を相対的に前記ダイ金型の方向へと移動させて前記板材を曲げる多段曲げ加工方法を提供する。 According to the present invention, the plate material is bent at each of a plurality of bending positions based on the finished angle, the finished radius on the inner surface side, and the number of bendings of the product manufactured by bending the plate material into a curved surface by a plurality of plane regions. A predetermined bending angle and a predetermined interval between adjacent bending positions are determined, and the punch mold is relatively positioned in a direction of the die mold from a state in which the plate material is sandwiched between the punch mold and the die mold. The plate material is bent by the predetermined bending angle at one bending position, and then the plate material is moved forward by a distance corresponding to the predetermined interval to repeat the plate material in each step of bending at the bending position, the first angle sensor front side arranged a laser type of the die mold, and the upper end surface of the die tool, the bending position in the plate A first angle between the die mold-side surface of the front planar area measured located remote front side by a second angle sensor arranged laser type behind the die mold, said die A second angle between the upper end surface of the mold and the surface on the die mold side in the rear plane region located behind the bending position in the plate material is measured, and each bending is performed in each of the steps. The angle formed by the adjacent planar regions across the position is an angle necessary to obtain the predetermined bending angle, and the first planar sensor measures the first angle of the front planar region. An angle formed by the surface on the punch die side and the surface on the punch die side of the rear plane region when the second angle sensor measures the second angle is a target angle of the plate material Bend the plate by the respective target angle A target stroke for each process, which is an amount required to push the plate material from a position where the punch mold comes into contact with the plate material, is calculated by the first and second angle sensors for each process. Based on the measured first and second angles, a stroke correction value that is smaller as the plate material approaches the target angle and becomes 0 when the plate material reaches the target angle is calculated for each step. A multi-stage bending method of bending the plate material by relatively moving the punch mold in the direction of the die mold until the plate material reaches the target angle while correcting the target stroke by the stroke correction value. provide.
上記の多段曲げ加工方法において、前記複数の曲げ位置のうちの最初の曲げ位置である第1の曲げ位置が前記第1の角度センサの撮像領域内に位置していない状態と、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態では、前記第1の角度センサは、前記第1の曲げ位置より前側の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とし、nを2以上の整数として、前記第1の曲げ位置より後の第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態では、第(n−1)の曲げ位置と前記第nの曲げ位置との間の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とする。In the multistage bending method, the first bending position, which is the first bending position among the plurality of bending positions, is not located within the imaging region of the first angle sensor; In a state where only the bending position is located in the imaging area, the first angle sensor uses the plane area in front of the first bending position as the front plane area to be measured for the first angle. , N is an integer greater than or equal to 2, and in a state where the nth bending position after the first bending position is located in the imaging region, the (n−1) th bending position and the nth bending position The plane area between the bending position is the front plane area to be measured for the first angle.
上記の多段曲げ加工方法において、前記所定の曲げ角度をαとし、前記板材を前記第1の曲げ位置で曲げる工程から、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程までの工程番号を、1から1ずつ増大する数mとしたとき、各工程での目標角度を(180−mα)で計算し、前記第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる各工程での目標角度を全て、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程での目標角度である(180−mα)と計算する。 In the above-described multistage bending method, the predetermined bending angle is α, and the plate material is bent at the first bending position, and only the first bending position is located in the imaging region. When the process number up to the process of bending the plate material is set to a number m increasing from 1 to 1, the target angle in each process is calculated by (180−mα), and the nth bending position is within the imaging region. All target angles in each step of bending the plate material in a state where the plate material is bent are the target angles in the step of bending the plate material in a state where only the first bending position is located in the imaging region. Calculate as (180-mα).
上記の多段曲げ加工方法において、前記第1及び第2の角度センサは、前記板材にレーザ光を照射するレーザ発光部と、前記板材にレーザ光が照射されることによって前記板材上に形成される線画像を撮像する撮像部とを有し、前記撮像部によって撮像された撮像画像内の線画像が一直線であるときには、前記一直線の角度に基づいて前記板材の角度を検出し、前記線画像が複数の線分よりなる折れ線であるときには、前記工程ごとに選択した線分の角度に基づいて前記板材の角度を検出することが好ましい。 In the above multi-stage bending method, the first and second angle sensors before SL includes a laser emitting unit for irradiating a laser beam to the plate, it is formed on the plate by the laser beam is applied to the plate When the line image in the captured image captured by the imaging unit is a straight line, the angle of the plate material is detected based on the angle of the straight line, and the line image Is a broken line composed of a plurality of line segments, it is preferable to detect the angle of the plate material based on the angle of the line segment selected for each step.
本発明のプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法によれば、板材を所望の曲げ形状に精度よく加工することができる。 According to the press brake and the multistage bending method of the present invention, it is possible to accurately process a plate material into a desired bending shape.
以下、第1及び第2実施形態のプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, the press brake and the multistage bending method according to the first and second embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1及び第2実施形態のプレスブレーキの全体的構成>
プレスブレーキの全体的な構成は、第1及び第2実施形態で共通である。図1に示すプレスブレーキは、概略的には、プレスブレーキ制御装置20と、移動自在のスライドテーブルである上部テーブル30と、固定テーブルである下部テーブル40とを備える。プレスブレーキ制御装置20は、NC装置によって構成することができる。
<Overall Configuration of Press Brake of First and Second Embodiments>
The overall configuration of the press brake is common to the first and second embodiments. The press brake shown in FIG. 1 schematically includes a press brake control device 20, an upper table 30 that is a movable slide table, and a lower table 40 that is a fixed table. The press brake control device 20 can be configured by an NC device.
図1では図示されていないが、プレスブレーキは、板材Wにおける後端部(紙面奥側の端部)を位置決めするためのバックゲージ52(図2参照)と、バックゲージ52を移動させるためのバックゲージ駆動部51(図2参照)とを備える。 Although not shown in FIG. 1, the press brake is used to position a rear end portion (end portion on the back side of the paper) of the plate material W and a back gauge 52 for moving the back gauge 52 (see FIG. 2). A back gauge drive unit 51 (see FIG. 2).
プレスブレーキ制御装置20には、入力装置10と、後述する加工条件データベースを記憶している記憶部15とが接続されている。 The press brake control device 20 is connected to an input device 10 and a storage unit 15 that stores a processing condition database to be described later.
上部テーブル30は、左右に設けたメインシリンダ35L,35Rによって、上下動される。上部テーブル30は、下部テーブル40に近付く方向及び下部テーブル40から離れる方向に位置制御される。メインシリンダ35L,35Rは、上部テーブル30を移動させる移動機構である。 The upper table 30 is moved up and down by main cylinders 35L and 35R provided on the left and right. The position of the upper table 30 is controlled so as to approach the lower table 40 and away from the lower table 40. The main cylinders 35L and 35R are moving mechanisms that move the upper table 30.
下部テーブル40は、左右に設けたクラウニングシリンダ45L,45Rによって、上部テーブル30方向へのクラウニングが制御される。クラウニングシリンダ45L,45Rによるクラウニングの制御動作については説明を省略する。 In the lower table 40, crowning in the direction of the upper table 30 is controlled by crowning cylinders 45L and 45R provided on the left and right. Description of the crowning control operation by the crowning cylinders 45L and 45R is omitted.
図1においては、メインシリンダとクラウニングシリンダの数を2個ずつとしているが、これに限定されるものではない。 In FIG. 1, the number of main cylinders and the number of crowning cylinders is two, but the present invention is not limited to this.
上部テーブル30には図示していない上部金型ホルダが取り付けられ、下部テーブル40には図示していない下部金型ホルダが取り付けられている。上部金型ホルダにはパンチ金型31が装着され、下部金型ホルダにはダイ金型41が装着されている。 An upper mold holder (not shown) is attached to the upper table 30, and a lower mold holder (not shown) is attached to the lower table 40. A punch die 31 is attached to the upper die holder, and a die die 41 is attached to the lower die holder.
パンチ金型31とダイ金型41は、それぞれ、直接的または間接的に上部テーブル30と下部テーブル40に保持されていればよい。曲げ加工の対象である板材Wは、パンチ金型31とダイ金型41とによって挟まれて折り曲げられる。 The punch mold 31 and the die mold 41 may be held by the upper table 30 and the lower table 40 directly or indirectly, respectively. The plate material W to be bent is sandwiched between the punch die 31 and the die die 41 and bent.
プレスブレーキ制御装置20は、概略的には、スライド制御部21と、D/A変換器22L,22Rと、カウンタ入力部23L,23Rと、A/D変換器24とを有する。スライド制御部21は、目標ストローク計算部214を含む。D/A変換器22L,22Rを、プレスブレーキ制御装置20の外部に設けてもよい。 The press brake control device 20 generally includes a slide control unit 21, D / A converters 22L and 22R, counter input units 23L and 23R, and an A / D converter 24. The slide control unit 21 includes a target stroke calculation unit 214. The D / A converters 22L and 22R may be provided outside the press brake control device 20.
目標ストローク計算部214は、入力装置10で入力した曲げ加工条件と、記憶部15に記憶されている加工条件データベースとを用いて、パンチ金型31が板材Wに接触する位置(ピンチング位置)からパンチ金型31を押し込む目標となるストロークである目標ストロークを計算する。目標ストロークの求め方は公知であるので、ここでは説明を省略する。 The target stroke calculation unit 214 uses the bending condition input by the input device 10 and the processing condition database stored in the storage unit 15 to start from the position (pinching position) where the punch die 31 contacts the plate material W. A target stroke which is a target stroke for pushing the punch die 31 is calculated. Since the method for obtaining the target stroke is known, the description thereof is omitted here.
オペレータが板材Wの加工の開始を指示すると、プレスブレーキ制御装置20は、加工開始の指示に応答して、上部テーブル30を下降させ、パンチ金型31を板材Wに目標ストロークだけ押し込むよう、メインシリンダ35L,35Rを制御する。 When the operator instructs the start of processing of the plate material W, the press brake control device 20 responds to the processing start instruction to lower the upper table 30 and push the punch die 31 into the plate material W by the target stroke. The cylinders 35L and 35R are controlled.
スライド制御部21は、上部テーブル30を下降または上昇させる際の位置を制御するためのデジタル値よりなる制御データを生成する。D/A変換器22L,22Rは、制御データをアナログ値よりなる制御値に変換する。制御値は、増幅器32L,32Rに入力される。 The slide control unit 21 generates control data composed of digital values for controlling the position when the upper table 30 is lowered or raised. The D / A converters 22L and 22R convert the control data into control values made up of analog values. The control value is input to the amplifiers 32L and 32R.
増幅器32L,32Rは、制御値を増幅してモータ33L,33Rに供給する。モータ33L,33Rは、双方向回転ポンプ34L,34Rを正転または逆転させる。 The amplifiers 32L and 32R amplify the control value and supply it to the motors 33L and 33R. The motors 33L and 33R cause the bidirectional rotary pumps 34L and 34R to rotate forward or backward.
双方向回転ポンプ34L,34Rを正転させることによって、メインシリンダ35L,35Rを下降させることができる。双方向回転ポンプ34L,34Rを逆転させることによって、メインシリンダ35L,35Rを上昇させることができる。 The main cylinders 35L and 35R can be lowered by rotating the bidirectional rotary pumps 34L and 34R in the normal direction. The main cylinders 35L and 35R can be raised by reversing the bidirectional rotary pumps 34L and 34R.
スライド制御部21は、パンチ金型31を板材Wに接触させて板材Wを加工するときのストロークが予め設定した目標ストロークとなるような制御データを生成して、D/A変換器22L,22Rに供給する。 The slide control unit 21 generates control data such that the stroke when the punch die 31 is brought into contact with the plate material W and the plate material W is processed becomes a preset target stroke, and the D / A converters 22L and 22R are generated. To supply.
D/A変換器22L,22Rより出力された制御値が増幅器32L,32Rに入力され、増幅器32L,32Rによって増幅された制御値がモータ33L,33Rに供給される。よって、モータ33L,33Rは双方向回転ポンプ34L,34Rを正転させて、上部テーブル30を下降させ、パンチ金型31を板材Wに目標ストロークだけ押し込むよう、メインシリンダ35L,35Rを下降させることができる。 The control values output from the D / A converters 22L and 22R are input to the amplifiers 32L and 32R, and the control values amplified by the amplifiers 32L and 32R are supplied to the motors 33L and 33R. Therefore, the motors 33L and 33R rotate the bidirectional rotary pumps 34L and 34R in the normal direction to lower the upper table 30 and lower the main cylinders 35L and 35R so as to push the punch die 31 into the plate material W by the target stroke. Can do.
位置検出器38L,38Rは、上部テーブル30の上下方向の位置を検出する。位置検出器38L,38Rは、上部テーブル30の位置をカウンタの値として検出することができる。位置検出器38L,38Rは、位置検出値(カウント値)をカウンタ入力部23L,23Rへと供給する。これによって、プレスブレーキ制御装置20は、上部テーブル30の上下方向の位置を知ることができる。 The position detectors 38L and 38R detect the vertical position of the upper table 30. The position detectors 38L and 38R can detect the position of the upper table 30 as a counter value. The position detectors 38L and 38R supply position detection values (count values) to the counter input units 23L and 23R. Thereby, the press brake control device 20 can know the position of the upper table 30 in the vertical direction.
ダイ金型41の手前側(前側)と奥側(後ろ側)の双方には、板材Wの角度を測定するための一対のレーザ式角度センサまたは接触式角度センサが配置されている。図1においては、前側に位置しているレーザ式角度センサ61または接触式角度センサ71が示されている。後ろ側のレーザ式角度センサ62または接触式角度センサ72は、後述する図2等に示されている。 A pair of laser-type angle sensors or contact-type angle sensors for measuring the angle of the plate material W are arranged on both the front side (front side) and the back side (rear side) of the die mold 41. In FIG. 1, a laser type angle sensor 61 or a contact type angle sensor 71 located on the front side is shown. The rear laser type angle sensor 62 or the contact type angle sensor 72 is shown in FIG.
レーザ式角度センサ61,62または接触式角度センサ71,72が角度を検出した角度検出信号は、プレスブレーキ制御装置20に入力される。後述するように、レーザ式角度センサ61,62または接触式角度センサ71,72は、ダイ金型41の上端面を延長した面を基準としたときの、板材Wの角度を検出する。 The angle detection signals detected by the laser type angle sensors 61 and 62 or the contact type angle sensors 71 and 72 are input to the press brake control device 20. As will be described later, the laser type angle sensors 61 and 62 or the contact type angle sensors 71 and 72 detect the angle of the plate material W with reference to a surface obtained by extending the upper end surface of the die mold 41.
<第1実施形態のプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法>
図2に示すように、スライド制御部21は、機能的な内部構成として、曲げ角度・ピッチ計算部211と、バックゲージ位置計算部212と、目標角度計算部213と、目標ストローク計算部214と、加算器215と、減算器216と、角度検出部217と、ストローク補正値計算部218とを有する。
<Press Brake and Multistage Bending Method of First Embodiment>
As shown in FIG. 2, the slide control unit 21 includes a bending angle / pitch calculation unit 211, a back gauge position calculation unit 212, a target angle calculation unit 213, and a target stroke calculation unit 214 as functional internal configurations. , An adder 215, a subtracter 216 , an angle detector 217, and a stroke correction value calculator 218.
多段曲げ加工によって形成しようとする製品の仕上がり角度と、内面側の仕上がり半径(仕上がりR)と、板材Wを何回曲げて製品にするのかの曲げ回数を決めれば、板材Wを1つの曲げ工程で曲げる曲げ角度と、曲げる位置の間隔であるピッチが決まる。曲げ角度とは、製品の内面側の隣接する平面領域がなす角度である。曲げ角度をαと称することとする。曲げ角度α及びピッチは一定値または可変値である。 If the finishing angle of the product to be formed by multistage bending, the finishing radius (finishing R) on the inner surface side, and the number of times the sheet material W is bent to make the product are determined, the sheet material W is bent once. The bending angle and the pitch that is the interval between the bending positions are determined. The bending angle is an angle formed by adjacent planar regions on the inner surface side of the product. The bending angle will be referred to as α. The bending angle α and the pitch are constant values or variable values.
曲げ角度α及びピッチを一定値とすれば、円弧状の多段曲げ加工を行うことができる。曲げ角度α及びピッチを順次変化させる可変値とすると、楕円弧状の多段曲げ加工を行うことができる。よって、板材Wを複数の平面領域によって曲面状に多段曲げ加工するときの曲げ角度α及びピッチはそれぞれ所定の値となる。 If the bending angle α and the pitch are constant values, arc-shaped multistage bending can be performed. If the bending angle α and the pitch are variable values that change sequentially, elliptical arc-shaped multistage bending can be performed. Therefore, the bending angle α and the pitch when the plate material W is bent into a curved surface by a plurality of plane regions are set to predetermined values, respectively.
仕上がり角度を90度とし、曲げ回数を30回とすれば、曲げ角度αは3度となる。即ち、板材Wを30箇所それぞれの位置で3度ずつ曲げていけば、仕上がり角度が90度の製品が製作されることになる。 If the finished angle is 90 degrees and the number of times of bending is 30, the bending angle α is 3 degrees. That is, if the plate material W is bent by 3 degrees at each of the 30 positions, a product with a finished angle of 90 degrees is produced.
オペレータが図1に示す入力装置10によって製品仕上がり角度と製品仕上がりR値と曲げ回数値とを入力すると、これらの値は、曲げ角度・ピッチ計算部211に入力される。曲げ角度・ピッチ計算部211は、曲げ角度αとピッチとを計算する。曲げ角度αは目標角度計算部213に入力され、ピッチはバックゲージ位置計算部212に入力される。 When the operator inputs the product finishing angle, the product finishing R value, and the bending number value by the input device 10 shown in FIG. 1, these values are input to the bending angle / pitch calculation unit 211. The bending angle / pitch calculation unit 211 calculates the bending angle α and the pitch. The bending angle α is input to the target angle calculation unit 213, and the pitch is input to the back gauge position calculation unit 212.
板材Wを多段曲げ加工するには、曲げ工程ごとに板材Wの位置を前側にずらしていくことが必要である。そのために、バックゲージ52を曲げ工程ごとに前側に移動させればよい。 In order to perform the multistage bending of the plate material W, it is necessary to shift the position of the plate material W forward in each bending process. Therefore, the back gauge 52 may be moved to the front side for each bending process.
バックゲージ位置計算部212は、入力されたピッチに基づいて、曲げ工程ごとのバックゲージ位置を計算する。バックゲージ駆動部51は、バックゲージ位置計算部212によって計算された曲げ工程ごとのバックゲージ位置に基づいて、バックゲージ52を曲げ工程ごとに前側に移動させるよう駆動する。 The back gauge position calculation unit 212 calculates a back gauge position for each bending process based on the input pitch. Based on the back gauge position for each bending process calculated by the back gauge position calculation unit 212, the back gauge driving unit 51 drives the back gauge 52 to move forward for each bending process.
目標角度計算部213は、入力された曲げ角度αに基づいて、曲げ工程ごとの目標角度(工程別目標角度)を計算する。目標角度は、後述するように、製品の隣接する平面領域(辺)がなす角度である場合もあるし、隣接しない平面領域(辺)がなす角度である場合もある。 The target angle calculation unit 213 calculates a target angle for each bending process (target angle for each process) based on the input bending angle α. As will be described later, the target angle may be an angle formed by adjacent planar regions (sides) of the product, or may be an angle formed by non-adjacent planar regions (sides).
目標角度とは、レーザ式角度センサ61,62または接触式角度センサ71,72が測定する板材Wのパンチ金型31より前側の角度と後ろ側の角度とに基づいて決まる製品の内面側の角度である場合がある。また、目標角度とは、ダイ金型41の上端面を延長した面を基準として、板材Wのパンチ金型31より前側の角度と後ろ側の角度とに基づいて決まる角度である場合がある。 The target angle is determined based on the angle on the front side and the back side of the punch die 31 of the plate material W measured by the laser type angle sensors 61 and 62 or the contact type angle sensors 71 and 72. It may be. Further, the target angle may be an angle determined based on an angle on the front side and the rear side of the punch die 31 of the plate material W with reference to a surface obtained by extending the upper end surface of the die die 41.
目標角度計算部213が計算した工程別目標角度は、目標ストローク計算部214に入力される。記憶部15は、加工条件データベースとして、板材Wの材料条件と、パンチ金型31及びダイ金型41の金型条件と、曲げ条件とを記憶している。材料条件と金型条件と曲げ条件を加工条件と総称する。目標ストローク計算部214には、記憶部15より読み出された加工条件が入力される。 The target angle for each process calculated by the target angle calculation unit 213 is input to the target stroke calculation unit 214. The storage unit 15 stores the material conditions of the plate material W, the mold conditions of the punch mold 31 and the die mold 41, and the bending conditions as a processing condition database. Material conditions, mold conditions, and bending conditions are collectively referred to as processing conditions. The machining conditions read from the storage unit 15 are input to the target stroke calculation unit 214.
材料条件とは、板材Wの抗張力,ヤング率,板厚等である。金型条件とは、パンチ金型31及びダイ金型41の金型高さや金型角度、パンチ金型31のパンチ先端半径、ダイ金型41のダイ肩半径等である。曲げ条件とは、曲げ長さや曲げ速度等である。 The material conditions are the tensile strength, Young's modulus, plate thickness, and the like of the plate material W. The die conditions are the die height and die angle of the punch die 31 and the die die 41, the punch tip radius of the punch die 31, the die shoulder radius of the die die 41, and the like. Bending conditions are bending length, bending speed, and the like.
目標ストローク計算部214は、工程別目標角度と加工条件とに基づいて、パンチ金型31が板材Wに接触するピンチング位置からパンチ金型31を押し込む目標ストロークを計算する。 The target stroke calculation unit 214 calculates a target stroke for pushing the punch die 31 from the pinching position where the punch die 31 contacts the plate material W based on the target angle for each process and the processing conditions.
仕上がり角度が90度、曲げ回数が30回(即ち、曲げ角度αが3度)を例とすると、スライド制御部21は、一例として、以下に示すように、それぞれの工程における目標角度と、目標ストロークと、バックゲージ位置とを自動的に計算することができる。ここでは、レーザ式角度センサ61,62を用いて、製品の内面側の角度を目標角度とした場合を示す。 As an example, when the finishing angle is 90 degrees and the number of times of bending is 30 times (that is, the bending angle α is 3 degrees), the slide control unit 21 exemplifies the target angle and the target in each step as shown below. Stroke and back gauge position can be calculated automatically. Here, the case where the angle on the inner surface side of the product is set as the target angle using the laser type angle sensors 61 and 62 is shown.
工程 目標角度(°) 目標ストローク(mm) バックゲージ位置(mm)
1 177 1.000 160.00
2 174 1.050 158.00
3 171 1.100 156.00
4 168 1.150 154.00
: : : :
30 168 1.150 100.00
Process Target angle (°) Target stroke (mm) Back gauge position (mm)
1 177 1.000 160.00
2 174 1.050 158.00
3 171 1.100 156.00
4 168 1.150 154.00
::::
30 168 1.150 100.00
目標角度が上記のようになる理由については後に詳述する。上記の目標ストローク及びバックゲージ位置は単なる例であり、加工条件に応じた値となる。 The reason why the target angle is as described above will be described in detail later. The above target stroke and back gauge position are merely examples, and are values corresponding to processing conditions.
目標ストローク計算部214より出力された目標ストロークは、加算器215に入力される。 Target stroke outputted from the target stroke calculator 214 is input to the adder 215.
角度検出部217は、レーザ式角度センサ61,62または接触式角度センサ71,72より出力された角度検出信号に基づいて、板材Wの角度を検出する。ストローク補正値計算部218は、目標角度と角度検出部217が検出した角度に基づいて、パンチ金型31を目標ストロークだけ下降させたときの板材Wの角度が目標角度とならなかったときに目標ストロークを補正するためのストローク補正値を計算する。 The angle detector 217 detects the angle of the plate material W based on the angle detection signal output from the laser type angle sensors 61 and 62 or the contact type angle sensors 71 and 72. Based on the target angle and the angle detected by the angle detection unit 217, the stroke correction value calculation unit 218 sets the target when the angle of the plate material W when the punch die 31 is lowered by the target stroke does not become the target angle. A stroke correction value for correcting the stroke is calculated.
ストローク補正値は、板材Wが目標角度に近付くほど小さく、板材Wが目標角度となると0となる。 Stroke correction value, the plate material W is the target angle Konzuke Kuhodo reduced, and 0 when the plate material W becomes the target angle.
加算器215は、目標ストロークとストローク補正値とを加算する。加算器215より出力された加算結果のストロークは、減算器216に入力される。 Adder 215, the target stroke and the stroke correction value to the summing. Stroke of adder 215 outputted the summing result than is input to the subtractor 216.
減算器216には、カウンタ入力部23L,23Rより位置検出器38L,38Rが検出した位置検出値が入力される。 The position detection values detected by the position detectors 38L and 38R are input to the subtracter 216 from the counter input units 23L and 23R .
よって、減算器216に入力される位置検出値は、パンチ金型31が原点を超えてダイ金型41の方向へと下降したストロークを示す。カウンタ入力部23L,23Rに入力されるストロークは、パンチ金型31の下降量が目標ストロークに近付くほど小さくなる値であり、ストロークが目標ストロークと一致すると0となる。 Therefore, the position detection value input to the subtracter 216 indicates a stroke in which the punch die 31 is lowered in the direction of the die die 41 beyond the origin. The stroke input to the counter input units 23L and 23R is a value that decreases as the lowering amount of the punch die 31 approaches the target stroke, and becomes 0 when the stroke matches the target stroke.
位置検出器38L,38Rが、上部テーブル30(パンチ金型31)が目標ストローク量だけ下降したことを検出した後、角度検出部217が角度を測定し、目標角度とならなければ再度ストローク補正値を計算し、目標ストロークを補正し、上部テーブル30を下降させる動作を繰り返す。After the position detectors 38L and 38R detect that the upper table 30 (punch die 31) is lowered by the target stroke amount, the angle detector 217 measures the angle, and if the target angle is not reached, the stroke correction value is again obtained. Is calculated, the target stroke is corrected, and the operation of lowering the upper table 30 is repeated.
位置検出器38L,38Rが、上部テーブル30(パンチ金型31)が目標ストロークだけ下降したことを検出した後、角度検出部217が、板材Wが目標角度となったことを検出すると、ストローク補正値計算部218の出力は0となる。よって、上部テーブル30の下降が停止する。スライド制御部21が上部テーブル30を上昇させると、1回の曲げ工程による曲げ加工が完了する。 Position detector 38L, 38R is, after detecting that the upper table 30 (punch 31) is lowered by the target stroke, the angle detection section 217, the plate material W when it detects that a target angle, the stroke The output of the correction value calculation unit 218 is zero. Accordingly, the lowering of the upper table 30 is stopped. When the slide control unit 21 raises the upper table 30, the bending process by one bending process is completed.
(レーザ式角度センサ61,62を用いた場合の各曲げ工程の説明)
以下、レーザ式角度センサ61,62を用いた場合のプレスブレーキの動作及び多段曲げ加工方法について具体的に説明する。
(Description of each bending process when the laser type angle sensors 61 and 62 are used)
Hereinafter, the operation of the press brake and the multistage bending method when the laser type angle sensors 61 and 62 are used will be specifically described.
図3に示すように、レーザ式角度センサ61,62は、レーザ光を射出するレーザ発光部631と、撮像部632とを有する。 As shown in FIG. 3, the laser angle sensors 61 and 62 include a laser light emitting unit 631 that emits laser light and an imaging unit 632.
図4は、曲げ回数を30回としたときの最初の曲げ工程である工程1の加工前の状態を示している。図4に示すように、レーザ式角度センサ61はダイ金型41の前側に配置され、レーザ発光部631は、ダイ金型41の前側に突出した板材Wの下面にレーザ光を照射している。板材Wの下面は、板材Wを多段曲げ加工して形成される製品の外面である。 FIG. 4 shows a state before processing in step 1, which is the first bending step when the number of bendings is 30. As shown in FIG. 4, the laser type angle sensor 61 is disposed on the front side of the die mold 41, and the laser light emitting unit 631 irradiates the lower surface of the plate material W protruding on the front side of the die mold 41 with laser light. . The lower surface of the plate material W is an outer surface of a product formed by multi-stage bending the plate material W.
レーザ式角度センサ61のレーザ発光部631は、光軸611に沿って、板材Wの幅方向にレーザ光を照射する。レーザ式角度センサ61の撮像部632は、破線にて示す角度範囲を撮像領域612として、板材Wの下面を撮像する。 The laser light emitting unit 631 of the laser type angle sensor 61 irradiates laser light in the width direction of the plate material W along the optical axis 611. The imaging unit 632 of the laser type angle sensor 61 images the lower surface of the plate material W using the angle range indicated by the broken line as the imaging region 612.
レーザ式角度センサ62はダイ金型41の後ろ側に配置され、レーザ発光部631は、ダイ金型41の後ろ側に突出した板材Wの下面にレーザ光を照射している。 The laser type angle sensor 62 is disposed on the rear side of the die mold 41, and the laser light emitting unit 631 irradiates the lower surface of the plate material W protruding on the rear side of the die mold 41 with laser light.
レーザ式角度センサ62のレーザ発光部631は、光軸621に沿って、板材Wの幅方向にレーザ光を照射する。レーザ式角度センサ62の撮像部632は、破線にて示す角度範囲を撮像領域622として、板材Wの下面を撮像する。 The laser light emitting unit 631 of the laser type angle sensor 62 irradiates laser light in the width direction of the plate material W along the optical axis 621. The imaging unit 632 of the laser type angle sensor 62 images the lower surface of the plate material W with the angle range indicated by the broken line as the imaging region 622.
図4の状態で、レーザ式角度センサ61,62それぞれの撮像部632が撮像する画像は、図5の(a),(b)に示す撮像画像61i,62iとなる。図5の(a),(b)に示すように、撮像画像61i,62iによって撮像されている線画像61iL,62iLは一直線となる。撮像画像61i,62iの底面を基準としたときの線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2は90度である。 In the state of FIG. 4, images captured by the imaging units 632 of the laser type angle sensors 61 and 62 are captured images 61i and 62i shown in FIGS. As shown in FIGS. 5A and 5B, the line images 61iL and 62iL captured by the captured images 61i and 62i are in a straight line. The angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL with respect to the bottom surfaces of the captured images 61i and 62i are 90 degrees.
撮像画像61i,62iが図5の(a),(b)に示す状態であれば、板材Wのパンチ金型31より前側の部分と後ろ側の部分とはそれぞれダイ金型41の上端面を延長した面に位置しており、レーザ式角度センサ61,62が検出する角度は0である。 If the picked-up images 61i and 62i are in the states shown in FIGS. 5A and 5B, the front and rear portions of the plate material W from the punch die 31 are the upper end surfaces of the die die 41, respectively. It is located on the extended surface and the angle detected by the laser type angle sensors 61 and 62 is zero.
図2における角度検出部217は、レーザ式角度センサ61,62より出力される撮像画像61i,62iに含まれる線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2に基づいて、板材Wの前側の部分と後ろ側の部分とがなす内面側の角度が180度であることを検出することができる。 2 is based on the angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL included in the captured images 61i and 62i output from the laser type angle sensors 61 and 62, and the front portion and the rear portion of the plate material W. It can be detected that the angle on the inner surface side formed by the side portion is 180 degrees.
図6は、板材Wを最初の曲げ工程で角度α(ここでは3度)だけ曲げる工程1を示している。パンチ金型31は板材Wを曲げ位置P1で折り曲げる。工程1において、曲げ位置P1より前側の平面領域と後ろ側の平面領域とがなす内面側の目標角度θは、180−α(即ち、177度)である。 FIG. 6 shows a step 1 of bending the sheet material W by an angle α (here, 3 degrees) in the first bending step. The punch die 31 bends the plate material W at the bending position P1. In Step 1, the target angle θ on the inner surface side formed by the plane area on the front side and the plane area on the back side from the bending position P1 is 180−α (that is, 177 degrees).
図6に示すように板材Wを側面側から見た2次元の状態において、曲げ位置P1より前側の平面領域を辺S1、後ろ側の平面領域を辺S2と表現することとする。以降同様に、それぞれの工程を、辺を用いて説明する。 As shown in FIG. 6, in a two-dimensional state when the plate material W is viewed from the side surface side, the plane area in front of the bending position P1 is represented as side S1, and the plane area in the rear side is represented as side S2. Hereinafter, similarly, each process will be described using sides.
図6において、ダイ金型41の上端面と辺S1,S2とがなす角度β1,β2はそれぞれα/2である。角度β1,β2の合計がα(即ち、3度)であれば、板材Wを工程1における目標角度θとすることができる。 In FIG. 6, angles β1 and β2 formed by the upper end surface of the die mold 41 and the sides S1 and S2 are α / 2, respectively. If the sum of the angles β1 and β2 is α (that is, 3 degrees), the plate material W can be set as the target angle θ in the step 1.
工程1の加工終了時、レーザ式角度センサ61,62それぞれの撮像部632が撮像する画像は、図7の(a),(b)に示す撮像画像61i,62iとなる。図7の(a),(b)に示すように、撮像画像61i,62iによって撮像されている線画像61iL,62iLは一直線であり、線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2はそれぞれ(90−1.5)度となる。 At the end of processing in step 1, images captured by the imaging units 632 of the laser type angle sensors 61 and 62 are captured images 61i and 62i shown in FIGS. 7A and 7B, respectively. As shown in FIGS. 7A and 7B, the line images 61iL and 62iL captured by the captured images 61i and 62i are straight lines, and the angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL are (90− 1.5) degrees.
撮像画像61i,62iが図7の(a),(b)に示す状態であれば、角度β1,β2はそれぞれα/2である。角度検出部217は、レーザ式角度センサ61,62より出力される撮像画像61i,62iに含まれる線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2に基づいて、辺S1,S2の角度を検出することができ、目標角度θが180−αとなったことを検出することができる。 If the captured images 61i and 62i are in the states shown in FIGS. 7A and 7B, the angles β1 and β2 are α / 2, respectively. The angle detection unit 217 can detect the angles of the sides S1 and S2 based on the angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL included in the captured images 61i and 62i output from the laser type angle sensors 61 and 62. It is possible to detect that the target angle θ is 180−α.
図8は、工程1に続き、板材Wを1ピッチ分だけ前側に移動させて、パンチ金型31が板材Wを曲げ位置P2で角度αだけ曲げる工程2を示している。工程2では、曲げ位置P1,P2の間が辺S2となり、曲げ位置P2より後ろ側が辺S3となる。 FIG. 8 shows a step 2 following the step 1 in which the plate material W is moved forward by one pitch and the punch die 31 bends the plate material W at the bending position P2 by an angle α. In step 2, the side between the bending positions P1 and P2 is the side S2, and the side behind the bending position P2 is the side S3.
曲げ位置P1,P2の間隔、即ち、1ピッチ分の辺長Lsは、ダイ金型41の幅Dwの1/2よりも短い。この場合、レーザ式角度センサ61,62は、隣接する辺S2と辺S3とがなす角度を測ることはできない。工程2では、図8より分かるように、レーザ式角度センサ61,62は、辺S1と辺S3とがなす角度を測ることができる。 The interval between the bending positions P1, P2, that is, the side length Ls for one pitch is shorter than ½ of the width Dw of the die die 41. In this case, the laser type angle sensors 61 and 62 cannot measure the angle formed by the adjacent sides S2 and S3. In step 2, as can be seen from FIG. 8, the laser type angle sensors 61 and 62 can measure the angle formed by the side S1 and the side S3.
工程2において、辺S1と辺S3とがなす目標角度θは、180−2α(即ち、174度)である。図8において、ダイ金型41の上端面と辺S1,S3とがなす角度をβ1,β3とすると、角度β1,β3の合計が角度2αとなれば、板材Wを工程2における目標角度θとすることができる。 In step 2, the target angle θ formed by the sides S1 and S3 is 180-2α (ie, 174 degrees). In FIG. 8, when the angles formed by the upper end surface of the die die 41 and the sides S1 and S3 are β1 and β3, if the sum of the angles β1 and β3 is the angle 2α, the plate material W is set to the target angle θ in the step 2. can do.
工程2の加工終了時、レーザ式角度センサ61,62それぞれの撮像部632が撮像する画像は、図9の(a),(b)に示す撮像画像61i,62iとなる。図9の(a)に示すように、撮像画像61iによって撮像されている線画像61iLは、図7の(a)に示す線画像61iLよりもさらに傾斜する。図9の(b)に示すように、撮像画像62iによって撮像されている線画像62iLは、図7の(b)に示す線画像62iLと同じ傾斜となる。 At the end of processing in step 2, images captured by the imaging units 632 of the laser type angle sensors 61 and 62 are captured images 61i and 62i shown in FIGS. 9A and 9B, respectively. As shown in FIG. 9A, the line image 61iL captured by the captured image 61i is further inclined than the line image 61iL shown in FIG. As shown in FIG. 9B, the line image 62iL captured by the captured image 62i has the same inclination as the line image 62iL shown in FIG.
線画像61iLの角度θL1は(90−4.5)度となり、線画像62iLの角度θL2は(90−1.5)度となる。 The angle θL1 of the line image 61iL is (90−4.5) degrees, and the angle θL2 of the line image 62iL is (90−1.5) degrees.
撮像画像61i,62iが図9の(a),(b)に示す状態であれば、角度β1,β3の合計が角度2αとなる。角度検出部217は、レーザ式角度センサ61,62より出力される撮像画像61i,62iに含まれる線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2に基づいて、辺S1,S3の角度を検出することができ、目標角度θが180−2αとなったことを検出することができる。 If the captured images 61i and 62i are in the states shown in FIGS. 9A and 9B, the sum of the angles β1 and β3 is the angle 2α. The angle detection unit 217 can detect the angles of the sides S1 and S3 based on the angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL included in the captured images 61i and 62i output from the laser type angle sensors 61 and 62. It is possible to detect that the target angle θ is 180-2α.
図10は、工程2に続き、板材Wをさらに1ピッチ分だけ前側に移動させて、パンチ金型31が板材Wを曲げ位置P3で角度αだけ曲げる工程3を示している。工程3では、曲げ位置P2,P3の間が辺S3となり、曲げ位置P3より後ろ側が辺S4となる。 FIG. 10 shows a step 3 following the step 2, in which the plate material W is further moved forward by one pitch, and the punch die 31 bends the plate material W by the angle α at the bending position P3. In step 3, the side S3 is between the bending positions P2 and P3, and the side S4 is behind the bending position P3.
工程3でも同様にレーザ式角度センサ61,62は、隣接する辺S3と辺S4とがなす角度を測ることはできない。工程4以降でも同様である。工程3では、図10より分かるように、レーザ式角度センサ61,62は、辺S1と辺S4とがなす角度を測ることができる。 Similarly in step 3, the laser angle sensors 61 and 62 cannot measure the angle formed by the adjacent sides S3 and S4. The same applies to step 4 and subsequent steps. In step 3, as can be seen from FIG. 10, the laser type angle sensors 61 and 62 can measure the angle formed by the side S1 and the side S4.
工程3において、辺S1と辺S4とがなす目標角度θは、180−3α(即ち、171度)である。図10において、ダイ金型41の上端面と辺S1,S4とがなす角度をβ1,β4とすると、角度β1,β4の合計が角度3αとなれば、板材Wを工程3における目標角度θとすることができる。 In step 3, the target angle θ formed by the side S1 and the side S4 is 180-3α (that is, 171 degrees). In FIG. 10, if the angles formed by the upper end surface of the die mold 41 and the sides S1 and S4 are β1 and β4, and the sum of the angles β1 and β4 is the angle 3α, the plate material W is set to the target angle θ in the step 3. can do.
工程3の加工終了時、レーザ式角度センサ61,62それぞれの撮像部632が撮像する画像は、図11の(a),(b)に示す撮像画像61i,62iとなる。図11の(a)に示すように、撮像画像61iによって撮像されている線画像61iLは、図9の(a)に示す線画像61iLよりもさらに傾斜する。図11の(b)に示すように、撮像画像62iによって撮像されている線画像62iLは、図9の(b)に示す線画像62iLと同じ傾斜となる。 At the end of processing in step 3, images captured by the imaging units 632 of the laser type angle sensors 61 and 62 are captured images 61i and 62i shown in FIGS. 11A and 11B, respectively. As illustrated in FIG. 11A, the line image 61iL captured by the captured image 61i is further inclined than the line image 61iL illustrated in FIG. As illustrated in FIG. 11B, the line image 62iL captured by the captured image 62i has the same inclination as the line image 62iL illustrated in FIG.
線画像61iLの角度θL1は(90−7.5)度となり、線画像62iLの角度θL2は(90−1.5)度となる。 The angle θL1 of the line image 61iL is (90−7.5) degrees, and the angle θL2 of the line image 62iL is (90−1.5) degrees.
撮像画像61i,62iが図11の(a),(b)に示す状態であれば、角度β1,β4の合計が角度3αとなる。角度検出部217は、レーザ式角度センサ61,62より出力される撮像画像61i,62iに含まれる線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2に基づいて、辺S1,S4の角度を検出することができ、目標角度θが180−3αとなったことを検出することができる。 If the captured images 61i and 62i are in the states shown in FIGS. 11A and 11B, the sum of the angles β1 and β4 is the angle 3α. The angle detection unit 217 can detect the angles of the sides S1 and S4 based on the angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL included in the captured images 61i and 62i output from the laser type angle sensors 61 and 62. It is possible to detect that the target angle θ is 180-3α.
図12は、工程3に続き、板材Wをさらに1ピッチ分だけ前側に移動させて、パンチ金型31が板材Wを曲げ位置P4で3度曲げる工程4を示している。工程4では、曲げ位置P3,P4の間が辺S4となり、曲げ位置P4より奥側が辺S5となる。 FIG. 12 shows a step 4 following the step 3 in which the plate material W is further moved forward by one pitch and the punch die 31 bends the plate material W three times at the bending position P4. In step 4, the space between the bending positions P3 and P4 is the side S4, and the back side from the bending position P4 is the side S5.
工程4では、図12より分かるように、レーザ式角度センサ61,62は、辺S1と辺S5とがなす角度を測ることができる。 In step 4, as can be seen from FIG. 12, the laser type angle sensors 61 and 62 can measure the angle formed by the side S1 and the side S5.
工程4において、辺S1と辺S5とがなす目標角度θは、180−4α(即ち、168度)である。図12において、ダイ金型41の上端面と辺S1,S5とがなす角度をβ1,β5とすると、角度β1,β5の合計が角度4αとなれば、板材Wを工程4における目標角度θとすることができる。 In step 4, the target angle θ formed by the sides S1 and S5 is 180-4α (ie, 168 degrees). In FIG. 12, if the angles formed by the upper end surface of the die mold 41 and the sides S1 and S5 are β1 and β5, and the sum of the angles β1 and β5 is the angle 4α, the plate material W is set to the target angle θ in the step 4. can do.
工程4の加工終了時、レーザ式角度センサ61,62それぞれの撮像部632が撮像する画像は、図13の(a),(b)に示す撮像画像61i,62iとなる。図13の(a)に示すように、撮像画像61iによって撮像されている線画像61iLは、線分61iL1と線分61iL2とよりなる折れ線となる。 At the end of the processing in step 4, images captured by the imaging units 632 of the laser type angle sensors 61 and 62 are captured images 61i and 62i shown in FIGS. As shown to (a) of FIG. 13, the line image 61iL imaged by the captured image 61i becomes a broken line which consists of the line segment 61iL1 and the line segment 61iL2.
図13の(b)に示すように、撮像画像62iによって撮像されている線画像62iLは一直線であり、図11の(b)に示す線画像62iLと同じ傾斜となる。 As illustrated in FIG. 13B, the line image 62iL captured by the captured image 62i is a straight line and has the same inclination as the line image 62iL illustrated in FIG.
図13の(a)に示す線画像61iLにおいては、角度検出部217は、線分61iL2の角度を測定すればよい。線画像61iL(線分61iL2)の角度θL1は(90−10.5)度となり、線画像62iLの角度θL2は(90−1.5)度となる。 In the line image 61iL shown in FIG. 13A, the angle detector 217 may measure the angle of the line segment 61iL2. The angle θL1 of the line image 61iL (line segment 61iL2) is (90-10.5) degrees, and the angle θL2 of the line image 62iL is (90-1.5) degrees.
撮像画像61i,62iが図13の(a),(b)に示す状態であれば、角度β1,β5の合計が角度4αとなる。角度検出部217は、レーザ式角度センサ61,62より出力される撮像画像61i,62iに含まれる線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2に基づいて、辺S1,S5の角度を検出することができ、目標角度θが180−4αとなったことを検出することができる。 If the captured images 61i and 62i are in the states shown in FIGS. 13A and 13B, the sum of the angles β1 and β5 is the angle 4α. The angle detection unit 217 can detect the angles of the sides S1 and S5 based on the angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL included in the captured images 61i and 62i output from the laser type angle sensors 61 and 62. It is possible to detect that the target angle θ is 180-4α.
図14は、工程4に続き、板材Wをさらに1ピッチ分だけ前側に移動させて、パンチ金型31が板材Wを曲げ位置P5で角度αだけ曲げる工程5を示している。工程5では、曲げ位置P4,P5の間が辺S5となり、曲げ位置P5より奥側が辺S6となる。 FIG. 14 shows Step 5 following Step 4 in which the plate material W is further moved forward by one pitch, and the punch die 31 bends the plate material W by an angle α at the bending position P5. In step 5, the space between the bending positions P4 and P5 is the side S5, and the back side from the bending position P5 is the side S6.
図14より分かるように、工程5では、曲げ位置P2がレーザ式角度センサ61の撮像領域612内に入るため、レーザ式角度センサ61,62は、辺S2と辺S6とがなす角度を測ることができる。 As can be seen from FIG. 14, in step 5, since the bending position P2 enters the imaging region 612 of the laser type angle sensor 61, the laser type angle sensors 61 and 62 measure the angle formed by the side S2 and the side S6. Can do.
仮に辺S1と辺S6とがなす角度を目標角度θとすれば、180−5αとなるが、工程5では、辺S2と辺S6とがなす角度を目標角度θとするので、目標角度θは180−4α(即ち、168度)となる。 If the angle formed by the side S1 and the side S6 is the target angle θ, the target angle θ is 180-5α. However, in Step 5, the angle formed by the side S2 and the side S6 is the target angle θ. 180-4α (ie, 168 degrees).
曲げ位置P2がレーザ式角度センサ61の撮像領域612内に入るか否かは、曲げ位置P2が下視野線612fより上に位置しているか否かを求める幾何計算によって判定することができる。下視野線612fは、レーザ式角度センサ61の位置と、撮像部632で用いられているレンズの光学定数とを用いた方程式によって求めることができる。 Whether or not the bending position P2 falls within the imaging region 612 of the laser type angle sensor 61 can be determined by geometric calculation for determining whether or not the bending position P2 is located above the lower visual line 612f. The lower visual line 612f can be obtained by an equation using the position of the laser type angle sensor 61 and the optical constant of the lens used in the imaging unit 632.
図15に示すように、ダイ金型41の下面を通るX軸と、パンチ金型31及びダイ金型41の中心を通るY軸とで、X−Y座標系を仮定する。下視野線612fをY=aX+bとする。レーザ式角度センサ61の撮像部632の仰角をφ、画角をψとする。撮像部632の図示していないレンズの中心を(Xc,Yc)とする。曲げ位置P2の位置を(Xn,Yn)とする。 As shown in FIG. 15, an XY coordinate system is assumed with the X axis passing through the lower surface of the die die 41 and the Y axis passing through the centers of the punch die 31 and the die die 41. The lower visual line 612f is set to Y = aX + b. The elevation angle of the imaging unit 632 of the laser type angle sensor 61 is φ, and the field angle is ψ. The center of the lens (not shown) of the imaging unit 632 is assumed to be (Xc, Yc). The position of the bending position P2 is (Xn, Yn).
このとき、
a=tan(φ−ψ/2) …(1)
b=Yc−aXc …(2)
となる。
At this time,
a = tan (φ−ψ / 2) (1)
b = Yc−aXc (2)
It becomes.
曲げ位置P2が下視野線612fより上に位置するのは、次の式(3)に示す条件を満たすときである。
Yn>a(Xn/2)+b …(3)
The bending position P2 is located above the lower visual line 612f when the condition shown in the following expression (3) is satisfied.
Yn> a (Xn / 2) + b (3)
ここでは、曲げ位置P2が下視野線612fより上に位置するか否かの判定を例としたが、任意の曲げ位置の位置を(Xn,Yn)として、式(3)によって判定することができる。 In this example, it is determined whether or not the bending position P2 is positioned above the lower visual line 612f. However, the position of an arbitrary bending position is (Xn, Yn) and can be determined by Expression (3). it can.
図14に戻り、ダイ金型41の上端面と辺S2,S6とがなす角度をβ2,β6とすると、角度β2,β6の合計が角度4αとなれば、板材Wを工程5における目標角度θとすることができる。 Returning to FIG. 14, assuming that the angles formed by the upper end surface of the die die 41 and the sides S2 and S6 are β2 and β6, if the sum of the angles β2 and β6 is the angle 4α, the plate material W is changed to the target angle θ in the step 5. It can be.
図14の状態で、レーザ式角度センサ61,62それぞれの撮像部632が撮像する画像は、図16の(a),(b)に示す撮像画像61i,62iとなる。図16の(a)に示すように、撮像画像61iによって撮像されている線画像61iLは、線分61iL1,61iL2,61iL3よりなる折れ線となる。 In the state of FIG. 14, the images captured by the imaging units 632 of the laser type angle sensors 61 and 62 are the captured images 61i and 62i shown in (a) and (b) of FIG. As shown in FIG. 16A, the line image 61iL picked up by the picked-up image 61i is a polygonal line composed of line segments 61iL1, 61iL2, 61iL3.
図16の(b)に示すように、撮像画像62iによって撮像されている線画像62iLは一直線であり、図13の(b)に示す線画像62iLと同じ傾斜となる。 As shown in FIG. 16B, the line image 62iL captured by the captured image 62i is a straight line and has the same inclination as the line image 62iL shown in FIG.
図16の(a)に示す線画像61iLにおいては、角度検出部217は、線分61iL2の角度を測定すればよい。線画像61iL(線分61iL2)の角度θL1は(90−10.5)度となり、線画像62iLの角度θL2は(90−1.5)度となる。 In the line image 61iL shown in FIG. 16A, the angle detector 217 may measure the angle of the line segment 61iL2. The angle θL1 of the line image 61iL (line segment 61iL2) is (90-10.5) degrees, and the angle θL2 of the line image 62iL is (90-1.5) degrees.
撮像画像61i,62iが図16の(a),(b)に示す状態であれば、角度β2,β6の合計が角度4αとなる。角度検出部217は、レーザ式角度センサ61,62より出力される撮像画像61i,62iに含まれる線画像61iL,62iLの角度θL1,θL2に基づいて、辺S2,S6の角度を検出することができ、目標角度θが180−4αとなったことを検出することができる。 If the captured images 61i and 62i are in the states shown in FIGS. 16A and 16B, the sum of the angles β2 and β6 is the angle 4α. The angle detection unit 217 can detect the angles of the sides S2 and S6 based on the angles θL1 and θL2 of the line images 61iL and 62iL included in the captured images 61i and 62i output from the laser type angle sensors 61 and 62. It is possible to detect that the target angle θ is 180-4α.
工程5に続く工程6以降の工程nにおいても、同様の動作が繰り返される。ここでのnは7〜30である。工程nでは、辺(n−3)と辺(n−2)との間の曲げ位置P(n−3)がレーザ式角度センサ61の撮像領域612内に入る。よって、工程nでは、レーザ式角度センサ61,62は、辺(n−3)と辺(n+1)とがなす角度を測ればよい。工程nでは、目標角度θは全て180−4αである。 The same operation is repeated in step n after step 6 after step 5. Here, n is 7-30. In step n, the bending position P (n-3) between the side (n-3) and the side (n-2) enters the imaging region 612 of the laser type angle sensor 61. Therefore, in the process n, the laser type angle sensors 61 and 62 may measure the angle formed by the side (n−3) and the side (n + 1). In step n, all target angles θ are 180-4α.
以上の工程1〜30をまとめると、図17のようになる。図17におけるnは7〜30のいずれかである。図17に示すように、前側測定辺sfは、下視野線612fより上に位置する曲げ位置のうち、最も大きい番号の曲げ位置と同じ番号の辺である。但し、下視野線612fより上に位置する曲げ位置がなければ、前側測定辺は1である。後ろ側測定辺srは、ここではnを1〜30として、辺(n+1)である。 The above steps 1 to 30 are summarized as shown in FIG. In FIG. 17, n is any one of 7 to 30. As shown in FIG. 17, the front measurement side sf is the side having the same number as the bending position with the highest number among the bending positions located above the lower visual line 612f. However, if there is no bending position located above the lower visual line 612f, the front measurement side is 1. The rear side measurement side sr is a side (n + 1) where n is 1 to 30 here.
目標角度θは、前側測定辺sfと後ろ側測定辺srとがなす角度であるので、前側測定辺sfと後ろ側測定辺srとの差分に1つの曲げ工程での曲げ角度αを乗じた次の式(4)となる。
θ=180−(sr−sf)α …(4)
Since the target angle θ is an angle formed by the front measurement side sf and the rear measurement side sr, the difference between the front measurement side sf and the rear measurement side sr is multiplied by the bending angle α in one bending step. Equation (4) is obtained.
θ = 180− (sr−sf) α (4)
図13の(a),図16の(a)に示すように、撮像画像61iに含まれる線画像61iLが複数の線分よりなる折れ線であるとき、線分を選択して角度を求める方法の一例を説明する。図18は図16の(a)に示す線画像61iLである。 As shown in FIGS. 13A and 16A, when the line image 61iL included in the captured image 61i is a broken line composed of a plurality of line segments, the angle is determined by selecting the line segment. An example will be described. FIG. 18 is a line image 61iL shown in FIG.
図16の(a)で説明したように、図2に示す角度検出部217は、最も長い線分61iL2がなす角度θL1を線画像61iLの角度として求めることが好ましい。そのために、角度検出部217は、例えば区分的直線近似法を用いて、線画像61iLを線分61iL1〜61iL3に分割する。 As described with reference to FIG. 16A, the angle detection unit 217 illustrated in FIG. 2 preferably obtains the angle θL1 formed by the longest line segment 61iL2 as the angle of the line image 61iL. Therefore, the angle detection unit 217 divides the line image 61iL into line segments 61iL1 to 61iL3 using, for example, a piecewise linear approximation method.
図18に示すように、角度検出部217は、線画像61iLの両端部に位置する画素A,Bを結ぶ直線ABとし、直線ABと線画像61iLを構成するそれぞれの画素との直線距離を求める。角度検出部217は、直線距離が最大となる位置の画素(絶対最大長を有する画素)を画素Cとする。 As shown in FIG. 18, the angle detection unit 217 determines a straight line distance between the straight line AB and each pixel constituting the line image 61iL as a straight line AB connecting the pixels A and B located at both ends of the line image 61iL. . The angle detection unit 217 sets the pixel (pixel having the absolute maximum length) at the position where the linear distance is the maximum as the pixel C.
角度検出部217は、画素Aと画素Cとを結ぶ直線ACと画素A,C間の線画像61iLを構成するそれぞれの画素との直線距離を求める。角度検出部217は、直線距離が最大となる位置の画素(絶対最大長を有する画素)を画素Dとする。線分がさらに多い場合には、線分の絶対最大長が十分に小さくなるまで同様の動作を繰り返す。 The angle detection unit 217 obtains a linear distance between the straight line AC connecting the pixel A and the pixel C and each pixel constituting the line image 61iL between the pixels A and C. The angle detection unit 217 sets a pixel (a pixel having an absolute maximum length) at a position where the linear distance is maximum as a pixel D. If there are more line segments, the same operation is repeated until the absolute maximum length of the line segment becomes sufficiently small.
以上によって、角度検出部217は、図18に示す線画像61iLにおける点A〜Dを求めることができ、線分61iL1〜61iL3を認識することができる。角度検出部217は、所定の長さより長い線分61iL2を、角度を計算するための線分として選択する。 As described above, the angle detection unit 217 can obtain the points A to D in the line image 61iL shown in FIG. 18, and can recognize the line segments 61iL1 to 61iL3. The angle detection unit 217 selects a line segment 61iL2 longer than a predetermined length as a line segment for calculating an angle.
角度検出部217は、例えば最小二乗法によって、線分61iL2を通る直線を表す方程式を求める。角度検出部217は、直線の傾きを求めて、線画像61iL(線分61iL2)の角度θL1を計算する。 The angle detection unit 217 obtains an equation representing a straight line passing through the line segment 61iL2 by, for example, the least square method. The angle detection unit 217 calculates the angle θL1 of the line image 61iL (line segment 61iL2) by obtaining the slope of the straight line.
線画像61iLがさらに多くの線分よりなる折れ線であるとき、角度検出部217は、最も長い線分に限らず、所定の線分に基づいて線画像61iLの角度を求めてもよい。角度検出部217は、加工プログラムによって予め設定された線分に基づいて線画像61iLの角度を求めればよい。 When the line image 61iL is a polygonal line composed of more line segments, the angle detection unit 217 may obtain the angle of the line image 61iL based on a predetermined line segment, not limited to the longest line segment. The angle detection unit 217 may obtain the angle of the line image 61iL based on the line segment set in advance by the processing program.
(接触式角度センサ71,72を用いた場合の各曲げ工程の説明)
次に、接触式角度センサ71,72を用いた場合のプレスブレーキの動作及び多段曲げ加工方法について具体的に説明する。
(Description of each bending process when the contact type angle sensors 71 and 72 are used)
Next, the operation of the press brake and the multistage bending method when the contact type angle sensors 71 and 72 are used will be specifically described.
接触式角度センサ71,72は、板材Wの角度を検出しないときには、ダイ金型41とは離れて下方に位置している。板材Wの角度を検出するとき、接触式角度センサ71,72は、図19に示すように、所定の移動機構によって上方へと移動して、ダイ金型41と接触する位置に配置される。 The contact-type angle sensors 71 and 72 are located away from the die 41 when the angle of the plate material W is not detected. When the angle of the plate material W is detected, the contact-type angle sensors 71 and 72 are moved upward by a predetermined moving mechanism and disposed at a position in contact with the die die 41 as shown in FIG.
接触式角度センサ71,72は、本体部731と、本体部731に対して出没自在の突出部732とを有する。図20に示すように、突出部732の上端部には、わずかに突出した先端部733が設けられている。 The contact-type angle sensors 71 and 72 have a main body portion 731 and a protruding portion 732 that can be moved into and out of the main body portion 731. As shown in FIG. 20, a slightly projecting tip 733 is provided at the upper end of the projecting portion 732.
図19に示す加工開始前では、突出部732は最も突出していない状態にある。板材Wが曲げられて図20に示すように上方へと変位すると、突出部732は板材Wが上方へと変位するのに応じて上方へと突出する。接触式角度センサ71,72は、突出部732の突出量と寸法La,Lbとに基づいて、板材Wのパンチ金型31より前側の部分と後ろ側の部分それぞれの角度を測定することができる。 Before the start of processing shown in FIG. 19, the protruding portion 732 is in a state of not protruding most. When the plate material W is bent and displaced upward as shown in FIG. 20, the projecting portion 732 projects upward in accordance with the displacement of the plate material W upward. The contact-type angle sensors 71 and 72 can measure the angles of the front portion and the rear portion of the plate material W from the punch die 31 based on the protrusion amount of the protrusion 732 and the dimensions La and Lb. .
接触式角度センサ71,72は、図19の状態のとき、ダイ金型41の上端面を延長した面を基準として、角度は0度であると検出する。このとき、パンチ金型31の位置を挟む板材Wの内面側の角度は180度である。 In the state of FIG. 19, the contact type angle sensors 71 and 72 detect that the angle is 0 degree with reference to a surface obtained by extending the upper end surface of the die die 41. At this time, the angle on the inner surface side of the plate material W sandwiching the position of the punch die 31 is 180 degrees.
図21は、板材Wを最初の曲げ工程で角度α(ここでは3度)だけ曲げる工程1を示している。パンチ金型31は板材Wを曲げ位置P1で折り曲げる。工程1において、曲げ位置P1より前側の辺S1と後ろ側の辺S2とがなす内面側の目標角度θは、180−α(即ち、177度)である。 FIG. 21 shows a step 1 of bending the plate material W by an angle α (here, 3 degrees) in the first bending step. The punch die 31 bends the plate material W at the bending position P1. In Step 1, the target angle θ on the inner surface side formed by the front side S1 and the rear side S2 from the bending position P1 is 180−α (that is, 177 degrees).
図21において、ダイ金型41の上端面と辺S1,S2とがなす角度β1,β2はそれぞれα/2である。角度β1,β2の合計がα(即ち、3度)であれば、板材Wを工程1における目標角度θとすることができる。 In FIG. 21, the angles β1 and β2 formed by the upper end surface of the die mold 41 and the sides S1 and S2 are α / 2, respectively. If the sum of the angles β1 and β2 is α (that is, 3 degrees), the plate material W can be set as the target angle θ in the step 1.
図22は、工程1に続き、板材Wを1ピッチ分だけ前側に移動させて、パンチ金型31が板材Wを曲げ位置P2で角度αだけ曲げる工程2を示している。図22の(a)は、パンチ金型31が曲げ位置P2で板材Wに接触して、板材Wを曲げる前のピンチングの状態を示している。図22の(b)は、板材Wを曲げ位置P2で曲げた工程2の加工を終了した状態を示している。 FIG. 22 shows a step 2 following the step 1 in which the plate material W is moved forward by one pitch, and the punch die 31 bends the plate material W at the bending position P2 by an angle α. FIG. 22A shows a pinching state before the punch die 31 comes into contact with the plate material W at the bending position P2 and the plate material W is bent. FIG. 22B shows a state in which the processing in step 2 in which the plate material W is bent at the bending position P2 is finished.
工程2では、曲げ位置P1,P2の間が辺S2となり、曲げ位置P2より後ろ側が辺S3となる。 In step 2, the side between the bending positions P1 and P2 is the side S2, and the side behind the bending position P2 is the side S3.
レーザ式角度センサ61,62を用いた場合と同様、1ピッチ分の辺長Lsはダイ金型41の幅Dwの1/2よりも短いため、接触式角度センサ71,72は、隣接する辺S2と辺S3とがなす角度を測ることはできない。工程3以降も同様である。 As in the case of using the laser type angle sensors 61 and 62, the side length Ls for one pitch is shorter than ½ of the width Dw of the die mold 41, so that the contact type angle sensors 71 and 72 are adjacent to each other. The angle formed by S2 and side S3 cannot be measured. The same applies to step 3 and subsequent steps.
そこで、工程2以降では、目標角度を板材Wの内面側の目標角度θではなく、ダイ金型41の上端面を延長した面を基準としたときの、パンチ金型31より前側の辺の角度と後ろ側の辺の角度との合計の角度を目標角度とする。このときの目標角度をθβと称することとする。 Therefore, in step 2 and subsequent steps, the target angle is not the target angle θ on the inner surface side of the plate material W, but the angle of the side on the front side of the punch die 31 when the surface obtained by extending the upper end surface of the die die 41 is used as a reference. And the angle of the back side is the target angle. The target angle at this time is referred to as θβ.
図22の(a)に示すピンチングの状態で、接触式角度センサ71が検出する辺S1の角度をβ1p、接触式角度センサ72が検出する辺S3の角度をβ3pとする。 In the pinching state shown in FIG. 22A, the angle of the side S1 detected by the contact-type angle sensor 71 is β1p, and the angle of the side S3 detected by the contact-type angle sensor 72 is β3p.
図22の(b)に示す加工を終了した状態で、目標角度θβは、接触式角度センサ71が測定する辺S1の角度β1と、接触式角度センサ72が測定する辺S3の角度β3との合計角度である。目標角度θβは式(5)で表すことができる。 In the state where the processing shown in FIG. 22B is finished, the target angle θβ is an angle β1 of the side S1 measured by the contact-type angle sensor 71 and an angle β3 of the side S3 measured by the contact-type angle sensor 72. Total angle. The target angle θβ can be expressed by Equation (5).
θβ=(β1+β3)=α+(β1p+β3p) …(5) θβ = (β1 + β3) = α + (β1p + β3p) (5)
図23は、工程2に続き、板材Wを1ピッチ分だけ前側に移動させて、パンチ金型31が板材Wを曲げ位置P3で角度αだけ曲げる工程3を示している。図23の(a)はピンチングの状態を示している。図23の(b)は、工程3の加工を終了した状態を示している。 FIG. 23 shows a step 3 following the step 2 in which the plate material W is moved forward by one pitch, and the punch die 31 bends the plate material W by the angle α at the bending position P3. FIG. 23A shows a pinching state. FIG. 23B shows a state in which the processing in step 3 is finished.
工程3では、曲げ位置P2,P3の間が辺S3となり、曲げ位置P3より後ろ側が辺S4となる。 In step 3, the side S3 is between the bending positions P2 and P3, and the side S4 is behind the bending position P3.
図23の(a)に示すピンチングの状態で、接触式角度センサ71が測定する辺S1の角度をβ1p、接触式角度センサ72が測定する辺S4の角度をβ4pとする。 In the pinching state shown in FIG. 23A, the angle of the side S1 measured by the contact-type angle sensor 71 is β1p, and the angle of the side S4 measured by the contact-type angle sensor 72 is β4p.
図23の(b)に示す加工を終了した状態で、目標角度θβは、接触式角度センサ71が測定する辺S1の角度β1と、接触式角度センサ72が測定する辺S4の角度β4との合計角度である。目標角度θβは式(6)で表すことができる。 In the state where the machining shown in FIG. 23B is finished, the target angle θβ is an angle β1 of the side S1 measured by the contact type angle sensor 71 and an angle β4 of the side S4 measured by the contact type angle sensor 72. Total angle. The target angle θβ can be expressed by Equation (6).
θβ=(β1+β4)=α+(β1p+β4p) …(6) θβ = (β1 + β4) = α + (β1p + β4p) (6)
工程4以降も同様にして、ピンチングの状態で、接触式角度センサ71が測定する辺の角度と、接触式角度センサ72が測定する辺の角度との合計角度に、角度αを加算した合計角度を、加工終了時の目標角度θβとすればよい。 Similarly, after step 4, in the pinching state, the total angle obtained by adding the angle α to the total angle of the side angle measured by the contact-type angle sensor 71 and the side angle measured by the contact-type angle sensor 72. May be the target angle θβ at the end of machining.
以上の説明では、図21のみ辺S1,S2の内面側の角度を目標角度θとしたが、図21の場合も目標角度θβを目標角度としてもよい。図19がピンチングの状態であり、このときの接触式角度センサ71が測定する辺の角度と、接触式角度センサ72が測定する辺の角度はそれぞれ0であり、合計角度は0である。 In the above description, the angle on the inner surface side of the sides S1 and S2 is the target angle θ only in FIG. 21, but the target angle θβ may be the target angle also in FIG. FIG. 19 shows a pinching state. The angle of the side measured by the contact-type angle sensor 71 and the angle of the side measured by the contact-type angle sensor 72 are 0, and the total angle is 0.
図19から図21への移行においては、ピンチングの状態での合計角度が0であるので、角度β1,β2の合計α(即ち、3度)が目標角度θβとなる。 In the transition from FIG. 19 to FIG. 21, since the total angle in the pinching state is 0, the total α (that is, 3 degrees) of the angles β1 and β2 becomes the target angle θβ.
ところで、接触式角度センサ71,72を用いる場合、図24,図25に示すように、所定の曲げ位置(例えば曲げ位置P1)が先端部733の近傍に位置することがある。このような場合、ピンチング時と加工終了時とで接触式角度センサ71と曲げ位置との相対的な位置がずれて、角度を正確に測定できないことがある。 By the way, when the contact-type angle sensors 71 and 72 are used, as shown in FIGS. 24 and 25, a predetermined bending position (for example, the bending position P <b> 1) may be located in the vicinity of the distal end portion 733. In such a case, the relative position between the contact-type angle sensor 71 and the bending position may be shifted between pinching and machining, and the angle may not be measured accurately.
図24,図25に示すような場合が発生するかどうかは、多段曲げ加工の曲げ回数とピッチ、及び、金型条件等から算出することができる。そこで、図24,図25に示すような場合が発生することが判明した場合には、例えばピッチを変更して、図24,図25に示すような場合が発生しないようにするのがよい。 Whether or not the case as shown in FIGS. 24 and 25 occurs can be calculated from the number of bendings and pitch of the multi-stage bending process, the die condition, and the like. Therefore, when it is found that the cases shown in FIGS. 24 and 25 occur, it is preferable to change the pitch so that the cases shown in FIGS. 24 and 25 do not occur.
また、オペレータが製品仕上がり角度と製品仕上がりR値と曲げ回数値とを入力して曲げ角度・ピッチ計算部211が曲げ角度αとピッチとを計算するときに、図24,図25に示すような場合が発生するピッチ以外のピッチのみに設定可能としてもよい。 Further, when the operator inputs the product finishing angle, the product finishing R value, and the bending number value, and the bending angle / pitch calculation unit 211 calculates the bending angle α and the pitch, as shown in FIGS. It may be possible to set only a pitch other than the pitch at which the case occurs.
なお、パンチ金型31より前側の辺の角度と後ろ側の辺の角度との合計の角度を目標角度θβとする目標角度の設定方法は、接触式角度センサ71,72を用いた場合に限らず、レーザ式角度センサ61,62を用いた場合でも採用可能である。 Note that the target angle setting method in which the total angle of the front side angle and the rear side angle from the punch die 31 is set as the target angle θβ is limited to the case where the contact-type angle sensors 71 and 72 are used. In addition, even when the laser type angle sensors 61 and 62 are used, it can be adopted.
図26に示すフローチャートを用いて、第1実施形態のプレスブレーキによる多段曲げ加工の動作、及び、第1実施形態の多段曲げ加工方法による手順を改めて説明する。 The operation of the multistage bending process using the press brake according to the first embodiment and the procedure using the multistage bending process method according to the first embodiment will be described again using the flowchart shown in FIG.
図26において、プレスブレーキが動作を開始し、ユーザが入力装置10によって製品仕上がり角度と製品仕上がりR値と曲げ回数値とを入力すると、スライド制御部21は、ステップS01にて、これらの値を取り込む。スライド制御部21は、ステップS02にて、曲げ角度α及びピッチを計算する。 In FIG. 26, when the press brake starts to operate, and the user inputs the product finish angle, product finish R value, and bending number value by the input device 10, the slide control unit 21 sets these values in step S01. take in. In step S02, the slide control unit 21 calculates the bending angle α and the pitch.
スライド制御部21は、ステップS03にて、工程ごとの目標角度θ(またはθβ)を計算する。スライド制御部21は、ステップS04にて、工程ごとの目標ストロークを計算する。 In step S03, the slide control unit 21 calculates a target angle θ (or θβ) for each process. In step S04, the slide control unit 21 calculates a target stroke for each process.
プレスブレーキ制御装置20は、ステップS05にて、加工開始の指示がなされたか否かを判定する。加工開始の指示がなされなければ(NO)、プレスブレーキ制御装置20は、ステップS05の処理を繰り返す。 In step S05, the press brake control device 20 determines whether an instruction to start machining has been issued. If no instruction to start machining is given (NO), the press brake control device 20 repeats the process of step S05.
加工開始の指示がなされれば(YES)、スライド制御部21は、ステップS06にて、上部テーブル30を下降させる。スライド制御部21は、ステップS07にて、目標ストロークに到達したか否かを判定する。目標ストロークに到達していなければ(NO)、スライド制御部21は、ステップS06,S07の処理を繰り返す。 If an instruction to start processing is given (YES), the slide control unit 21 lowers the upper table 30 in step S06 . In step S07, the slide controller 21 determines whether or not the target stroke has been reached. If the target stroke has not been reached (NO), the slide control unit 21 repeats the processes of steps S06 and S07.
ステップS07にて目標ストロークに到達したら(YES)、スライド制御部21は、ステップS08にて、上部テーブル30のスライドを停止させる。即ち、スライド制御部21は、パンチ金型31のダイ金型41方向への押し込みを停止させる。スライド制御部21は、ステップS09にて、レーザ式角度センサ61,62または接触式角度センサ71,72が測定した加工中の板材Wの角度を取り込む。If the target stroke is reached in step S07 (YES), the slide control unit 21 stops the slide of the upper table 30 in step S08. That is, the slide control unit 21 stops the pushing of the punch die 31 toward the die die 41. In step S09, the slide control unit 21 captures the angle of the plate W being processed measured by the laser type angle sensors 61 and 62 or the contact type angle sensors 71 and 72.
ストローク補正値計算部218は、ステップS10にて、目標角度に到達したか否かを判定する。目標角度に到達していなければ(NO)、ストローク補正値計算部218は、ステップS11にてストローク補正値を計算し、スライド制御部21はステップS06〜S11の処理を繰り返す。In step S10, the stroke correction value calculation unit 218 determines whether the target angle has been reached. If the target angle has not been reached (NO), the stroke correction value calculation unit 218 calculates a stroke correction value in step S11, and the slide control unit 21 repeats the processes in steps S06 to S11.
ステップS10にて目標角度に到達したら(YES)、スライド制御部21は、上部テーブル30を上昇させる指示を受けて、ステップS12にて、上部テーブル30を上昇させる。スライド制御部21は、ステップS13にて、最終工程に到達したか否かを判定する。最終工程に到達していなければ(NO)、スライド制御部21は、ステップS14にて、バックゲージ52を前側へと1ピッチだけ移動させる。 At step S10 when it reaches the target angle (YES), the slide control unit 21 receives an instruction to raise the upper table 30, in step S 12, raising the upper table 30. Slide control unit 21, at step S1 3, determines whether the host vehicle has reached the final step. If not reached the final step (NO), the slide control unit 21, at step S1 4, to move the back gauge 52 and by one pitch to the front side.
プレスブレーキ制御装置20は、ステップS15にて、次工程の加工の指示がなされたか否かを判定する。加工の指示がなされなければ(NO)、プレスブレーキ制御装置20は、ステップS15の処理を繰り返す。 Press brake controller 20, at step S1 5, determines whether or not an instruction of the processing of the next step is made. If an instruction processing is made (NO), the press brake control device 20 repeats the processing of Step S1 5.
ステップS15にて加工の指示がなされれば(YES)、スライド制御部21は、処理をステップS06に戻し、ステップS06以降を同様に繰り返す。最終工程に到達するまで、ステップS06〜S15の処理が繰り返される。 If an instruction for processing is given in step S15 (YES), the slide control unit 21 returns the process to step S06, and repeats step S06 and subsequent steps in the same manner. Until it reaches the final step, the process of step S06~S 15 is repeated.
最終工程に到達すると、スライド制御部21は、ステップS13にて、最終工程に到達した(YES)と判定して、処理を終了させる。 Upon reaching the final step, the slide control unit 21, at step S1 3, it is determined to have reached the final step (YES), the processing is terminated.
以上のようにして、第1実施形態のプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法によれば、板材Wを所望の曲げ形状に精度よく加工することができる。 As described above, according to the press brake and the multistage bending method of the first embodiment, the plate material W can be accurately processed into a desired bending shape.
<第2実施形態のプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法>
第2実施形態のプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法を説明する。第2実施形態のプレスブレーキ及び多段曲げ加工方法は、多段曲げ加工される製品の精度を向上させることができる好ましい構成である。
<Press Brake and Multistage Bending Method of Second Embodiment>
The press brake and multistage bending method of the second embodiment will be described. The press brake and the multistage bending method of the second embodiment are preferable configurations that can improve the accuracy of a product that is multistage bent.
板材Wを実際に加工した曲げ角度が目標の曲げ角度とずれていると、それぞれの工程で発生した角度の誤差が累積することがある。この場合、実際に製作される製品の形状(仕上がり角度や仕上がり半径)は、製作しようとした製品のそれとは異なってしまう。 If the bending angle at which the plate material W is actually processed deviates from the target bending angle, an error in the angle generated in each process may be accumulated. In this case, the shape (finished angle and finished radius) of the actually manufactured product is different from that of the product to be manufactured.
そこで、製品の精度を向上させるために、ある工程における実際の曲げ角度が目標の曲げ角度とずれて誤差が発生したときに、角度のずれを解消するように、誤差を後の工程での加工に反映させることが好ましい。 Therefore, in order to improve the accuracy of the product, when the actual bending angle in one process deviates from the target bending angle and an error occurs, the error is processed in the subsequent process so that the deviation of the angle is eliminated. It is preferable to reflect the above.
図27は、第2実施形態のプレスブレーキにおけるスライド制御部21を示している。図27において、図2と同一部分には同一符号を付し、同一部分の説明を省略する。図27に示すスライド制御部21は、誤差を後の工程での加工に反映させる構成の一例である。 FIG. 27 shows the slide control unit 21 in the press brake of the second embodiment. In FIG. 27, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description of the same parts is omitted. The slide control unit 21 shown in FIG. 27 is an example of a configuration that reflects an error in processing in a later process.
図27に示すように、角度検出部217が検出した角度は、目標角度計算部213に入力される。目標角度計算部213は、角度補正部2131を有する。 As shown in FIG. 27, the angle detected by the angle detector 217 is input to the target angle calculator 213. The target angle calculation unit 213 includes an angle correction unit 2131.
図28は、角度補正部2131が目標角度(曲げ角度)を補正する補正方法の第1の例を示している。図28は、図19〜図23を用いて説明した、パンチ金型31より前側の辺の角度と後ろ側の辺の角度との合計の角度を目標角度θβとする目標角度の設定方法を用いた場合を例とする。 FIG. 28 shows a first example of a correction method in which the angle correction unit 2131 corrects the target angle (bending angle). FIG. 28 uses the target angle setting method in which the total angle of the angle of the front side and the angle of the rear side of the punch die 31 is set as the target angle θβ described with reference to FIGS. Take the case as an example.
具体的には、図28は、仕上がり角度を90度、曲げ回数を10回、計算上の目標とする曲げ角度αを9度とし、目標曲げ角度αを実際の曲げ角度αactに応じて補正する場合を示している。 Specifically, in FIG. 28, the finishing angle is 90 degrees, the number of bendings is 10 times, the calculation target bending angle α is 9 degrees, and the target bending angle α is corrected according to the actual bending angle αact. Shows the case.
図28に示すように、工程1において、実際の曲げ角度αactが8度であったとする。角度補正部2131は、工程1において実際の曲げ角度αactが目標曲げ角度αより1度小さいため、1度の誤差を残りの工程2〜10で解消させるよう、それぞれの目標曲げ角度αを補正する。 As shown in FIG. 28, in step 1, it is assumed that the actual bending angle αact is 8 degrees. Since the actual bending angle αact is 1 degree smaller than the target bending angle α in step 1, the angle correction unit 2131 corrects each target bending angle α so that the error of 1 degree is eliminated in the remaining steps 2 to 10. .
具体的には、工程2においては、角度補正部2131は、9−(工程1のαact−工程1のα)/9の計算式に基づき、9度に0.11度を加算して、工程2の目標曲げ角度αを9.11度と補正する。角度補正部2131は、工程3〜10においても、それぞれの目標曲げ角度αに0.11度を加算する。 Specifically, in step 2, the angle correction unit 2131 adds 0.11 degree to 9 degrees based on the calculation formula of 9− (αact of process 1−α of process 1) / 9. The target bending angle α of 2 is corrected to 9.11 degrees. The angle correction unit 2131 also adds 0.11 degrees to each target bending angle α in steps 3 to 10.
工程2において、補正した目標曲げ角度α(9.11度)で加工したとき、同様にして、実際の曲げ角度αactは9.11度とならず、誤差が発生することがある。角度補正部2131は、工程2で発生した誤差を残りの工程3〜10で解消させるよう、それぞれの目標曲げ角度αを補正する。 In the process 2, when the machining is performed with the corrected target bending angle α (9.11 degrees), the actual bending angle αact does not become 9.11 degrees and an error may occur in the same manner. The angle correction unit 2131 corrects each target bending angle α so that the error generated in step 2 is eliminated in the remaining steps 3 to 10.
具体的には、工程3においては、角度補正部2131は、9−(−0.11)−(工程2のαact−工程2のα)/8の計算式に基づいて、工程3の目標曲げ角度αを補正する。工程4〜10における補正目標曲げ角度を得るための計算式は図28に示すとおりである。 Specifically, in step 3, the angle correction unit 2131 calculates the target bending in step 3 based on the calculation formula of 9 − (− 0.11) − (αact in step 2−α in step 2) / 8. The angle α is corrected. The calculation formula for obtaining the corrected target bending angle in steps 4 to 10 is as shown in FIG.
図28に示す工程2〜10の目標曲げ角度αは、上記のようにそれぞれ補正された目標曲げ角度αに置換される。 The target bending angle α in Steps 2 to 10 shown in FIG. 28 is replaced with the target bending angle α corrected as described above.
ここで、板材Wを多段曲げ加工するときの各工程の曲げ角度を符号“Θ”を用いて表現することとする。 Here, the bending angle of each step when the plate material W is subjected to multi-stage bending is expressed using the symbol “Θ”.
第1の例による補正を式で表すと、次の式(7)となる。式(7)において、ΘNは第N工程の目標曲げ角度、Θは第N工程の実際の曲げ角度に基づいて補正した目標曲げ角度、第N工程の実際の曲げ角度と目標曲げ角度との誤差をΘ’n、曲げ回数をMとする。 The correction according to the first example is expressed by the following expression (7). In Equation (7), Θ N is the target bending angle of the Nth step, Θ is the target bending angle corrected based on the actual bending angle of the Nth step, and the actual bending angle and the target bending angle of the Nth step. Let Θ ' n be the error and M be the number of bends.
このように、角度補正部2131は、第1の例では、1つの工程における目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差を、1つの工程より後の全ての工程の数で除し、除した結果の値を後の全ての工程で解消させるよう、後の全ての工程それぞれの目標曲げ角度を補正する。 As described above, in the first example, the angle correction unit 2131 divides the error between the target bending angle in one process and the actual bending angle by the number of all processes after one process. The target bending angles of all the subsequent processes are corrected so that the resulting value is eliminated in all the subsequent processes.
角度補正部2131における目標曲げ角度の補正方法は第1の例に限定されない。角度補正部2131は、式(8)に示す第2の例に基づいて目標曲げ角度を補正してもよい。式(8)において、Pは2以上の自然数である。 The correction method of the target bending angle in the angle correction unit 2131 is not limited to the first example. The angle correction unit 2131 may correct the target bending angle based on the second example shown in Expression (8). In Formula (8), P is a natural number of 2 or more.
第2の例によれば、角度補正部2131は、複数の工程Pにおける目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差を、複数の工程Pの次の1つの工程で解消させるよう、次の工程の目標曲げ角度を補正する。この場合、(P+1)工程ごとに目標曲げ角度が補正される。 According to the second example, the angle correction unit 2131 performs the next process so as to eliminate the error between the target bending angle and the actual bending angle in the plurality of processes P in one process next to the plurality of processes P. Correct the target bending angle. In this case, the target bending angle is corrected for each (P + 1) step.
Pを3とすると、工程1〜3を終了した時点の目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差が工程4で補正され、工程5〜7を終了した時点の目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差が工程8で補正される。工程9以降も同様である。 When P is 3, an error between the target bending angle when the steps 1 to 3 are finished and the actual bending angle is corrected in the step 4, and the target bending angle and the actual bending angle when the steps 5 to 7 are finished. Is corrected in step 8. The same applies to step 9 and subsequent steps.
このように、角度補正部2131は、第2の例では、複数の工程の曲げ加工を完了したら、複数の工程における最後の工程の目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差を、複数の工程の次の1つの工程で解消させるよう、次の1つの工程の目標曲げ角度を補正する。 As described above, in the second example, when the bending process of the plurality of processes is completed, the angle correction unit 2131 calculates an error between the target bending angle of the final process and the actual bending angle in the plurality of processes. The target bending angle of the next one process is corrected so as to be resolved in the next one process.
角度補正部2131は、式(9)に示す第3の例に基づいて目標曲げ角度を補正してもよい。式(9)においては、N工程の実際の曲げ角度と目標曲げ角度との誤差をΘ’Nとしている。 The angle correction unit 2131 may correct the target bending angle based on the third example shown in Expression (9). In the formula (9), and the error of the theta 'N between the actual bending angle and the target bending angle for N steps.
第3の例によれば、角度補正部2131は、加工を完了した工程における目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差を次の工程で解消させるよう、次の工程の目標曲げ角度を補正する。工程1における誤差が工程2で補正され、工程2における誤差が工程3で補正され、工程3における誤差が工程4で補正される。工程5以降も同様である。 According to the third example, the angle correction unit 2131 corrects the target bending angle of the next step so that the error between the target bending angle and the actual bending angle in the step of completing the machining is eliminated in the next step. . The error in step 1 is corrected in step 2, the error in step 2 is corrected in step 3, and the error in step 3 is corrected in step 4. The same applies to step 5 and subsequent steps.
このように、角度補正部2131は、第3の例では、1つの工程の曲げ加工を完了するたびに、1つの工程における目標曲げ角度と実際の曲げ角度との誤差を、1つの工程の次の1つの工程で解消させるよう、次の1つの工程の目標曲げ角度を補正する。 As described above, in the third example, the angle correction unit 2131 calculates the error between the target bending angle and the actual bending angle in one process every time the bending process in one process is completed. The target bending angle of the next one process is corrected so as to be eliminated in one process.
角度補正部2131による目標曲げ角度の補正方法は第1〜第3の例に限定されるものではない。角度補正部2131は、スライド制御部21によって上部テーブル30を移動させて少なくとも1つの工程の曲げ加工を完了したら、少なくとも1つの工程における目標曲げ角度と角度センサが測定した板材Wの角度に基づく実際の曲げ角度との誤差を求める。 The method of correcting the target bending angle by the angle correcting unit 2131 is not limited to the first to third examples. After the upper controller 30 is moved by the slide control unit 21 and the bending process of at least one process is completed, the angle correction unit 2131 is actually based on the target bending angle in the at least one process and the angle of the plate material W measured by the angle sensor. Find the error from the bending angle.
角度補正部2131は、誤差を少なくとも1つの工程より後の1または複数の工程で解消させるよう、個々の工程または選択した工程における目標曲げ角度を補正すればよい。 The angle correction unit 2131 may correct the target bending angle in each process or selected process so that the error is eliminated in one or more processes after at least one process.
角度補正部2131が目標曲げ角度を補正することによって、それぞれの工程における目標角度θ(またはθβ)が計算上の値とずれることを軽減または解消することができる。 When the angle correction unit 2131 corrects the target bending angle, it is possible to reduce or eliminate the deviation of the target angle θ (or θβ) in each process from the calculated value.
以上説明した図27に示すスライド制御部21が角度補正部2131を備える構成によれば、角度補正部2131を備えていない図2に示す構成よりも高精度に曲面状の製品を製作することが可能となる。 According to the configuration in which the slide control unit 21 illustrated in FIG. 27 described above includes the angle correction unit 2131, a curved product can be manufactured with higher accuracy than the configuration illustrated in FIG. 2 that does not include the angle correction unit 2131. It becomes possible.
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態においては、上部テーブル30をスライドテーブル、下部テーブル40を固定テーブルとしたが、下部テーブル40をスライドテーブル、上部テーブル30を固定テーブルとすることも可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In the present embodiment, the upper table 30 is a slide table and the lower table 40 is a fixed table, but the lower table 40 may be a slide table and the upper table 30 may be a fixed table.
即ち、板材Wを曲げ加工するときには、板材Wをパンチ金型31とダイ金型41とで挟んだ状態からパンチ金型31を相対的にダイ金型41の方向へと移動させればよい。 That is, when bending the plate material W, the punch die 31 may be relatively moved in the direction of the die die 41 from a state in which the plate material W is sandwiched between the punch die 31 and the die die 41.
21 スライド制御部
30 上部テーブル
31 パンチ金型
35L,35R メインシリンダ(移動機構)
40 下部テーブル
41 ダイ金型
61,62 レーザ式角度センサ
71,72 接触式角度センサ
213 目標角度計算部
214 目標ストローク計算部
217 角度検出部
631 レーザ発光部
632 撮像部
2131 角度補正部
W 板材
21 Slide control unit 30 Upper table 31 Punch die 35L, 35R Main cylinder (moving mechanism)
40 Lower table 41 Die mold 61, 62 Laser angle sensor 71, 72 Contact angle sensor 213 Target angle calculation unit 214 Target stroke calculation unit 217 Angle detection unit 631 Laser light emission unit 632 Imaging unit
2131 Angle correction part W Plate material
Claims (4)
ダイ金型を保持するための下部テーブルと、
前記上部テーブルと前記下部テーブルとの一方を移動自在のスライドテーブル、他方を固定テーブルとし、前記スライドテーブルを前記固定テーブルに近付く方向に移動させる移動機構と、
板材を1つの曲げ位置で所定の曲げ角度だけ曲げた後に前記板材を前側に所定の距離だけ移動させる動作を繰り返して、前記板材を所定の間隔の複数の曲げ位置でそれぞれ前記所定の曲げ角度だけ曲げることにより、前記板材を複数の平面領域によって曲面状に多段曲げ加工するときに、前記板材を前記複数の曲げ位置で曲げるそれぞれの工程で、前記板材を前記パンチ金型と前記ダイ金型とで挟んだ状態で前記移動機構によって前記スライドテーブルを移動させて前記板材を曲げたときの、前記板材の角度を測定するレーザ式の角度センサであって、前記ダイ金型の前側に配置され、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも前側に位置する前側平面領域の前記ダイ金型側の面との第1の角度を測定する第1の角度センサ、及び、前記ダイ金型の後ろ側に配置され、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも後ろ側に位置する後ろ側平面領域の前記ダイ金型側の面との第2の角度を測定する第2の角度センサと、
前記それぞれの工程で、各曲げ位置を挟んで隣接する平面領域がなす角度を前記所定の曲げ角度とするために必要な角度であって、前記第1の角度センサが前記第1の角度を測定する対象である前記前側平面領域の前記パンチ金型側の面と、前記第2の角度センサが前記第2の角度を測定する対象である前記後ろ側平面領域の前記パンチ金型側の面とがなす角度を、前記板材の目標角度として計算する目標角度計算部と、
前記板材をそれぞれの前記目標角度だけ曲げるために必要な、前記パンチ金型が前記板材に接触した位置から前記板材を押し込む量である、前記工程ごとの目標ストロークを計算する目標ストローク計算部と、
前記工程ごとに、前記第1及び第2の角度センサによって測定された前記第1及び第2の角度に基づいて、前記板材が前記目標角度に近付くほど小さく、前記板材が前記目標角度となると0となるストローク補正値を計算するストローク補正値計算部と、
前記工程ごとに、前記目標ストロークを前記ストローク補正値によって補正しながら、前記板材が前記目標角度となるまで、前記スライドテーブルを移動させるよう制御するスライド制御部と、
を備え、
前記複数の曲げ位置のうちの最初の曲げ位置である第1の曲げ位置が前記第1の角度センサの撮像領域内に位置していない状態と、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態では、前記第1の角度センサは、前記第1の曲げ位置より前側の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とし、
nを2以上の整数として、前記第1の曲げ位置より後の第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態では、第(n−1)の曲げ位置と前記第nの曲げ位置との間の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とし、
前記目標角度計算部は、
前記所定の曲げ角度をαとし、前記板材を前記第1の曲げ位置で曲げる工程から、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程までの工程番号を、1から1ずつ増大する数mとしたとき、各工程での目標角度を(180−mα)で計算し、
前記第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる各工程での目標角度を全て、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程での目標角度である(180−mα)と計算する
プレスブレーキ。 An upper table for holding the punch mold,
A lower table for holding the die mold,
One of the upper table and the lower table is a movable slide table, the other is a fixed table, and a moving mechanism that moves the slide table in a direction approaching the fixed table;
After the plate material is bent by a predetermined bending angle at one bending position, the operation of moving the plate material to the front side by a predetermined distance is repeated, so that the plate material is moved by a predetermined bending angle at a plurality of bending positions at predetermined intervals. When bending the plate material into a curved surface by a plurality of planar regions by bending, the plate material is bent at the plurality of bending positions, and the plate material is converted into the punch die and the die die. A laser-type angle sensor that measures the angle of the plate material when the plate is bent by moving the slide table by the moving mechanism in a state sandwiched between, and disposed on the front side of the die mold, A first angle set for measuring a first angle between an upper end surface of the die mold and a surface on the die mold side in a front plane region located in front of the bending position in the plate member. And an upper end surface of the die mold, and a surface on the die mold side of a rear plane region located behind the bending position in the plate member. A second angle sensor for measuring a second angle of
In each of the steps, the first angle sensor measures the first angle, which is an angle necessary for setting the angle formed by the adjacent planar regions across the bending positions as the predetermined bending angle. A surface on the punch die side of the front plane region that is a target to be measured, and a surface on the punch die side of the rear plane region that is a target on which the second angle sensor measures the second angle. A target angle calculation unit for calculating an angle formed by the plate material as a target angle;
A target stroke calculation unit for calculating a target stroke for each step, which is an amount required to bend the plate material by the target angle, and is an amount to push the plate material from a position where the punch mold is in contact with the plate material;
For each step, based on the first and second angles measured by the first and second angle sensors, the plate material becomes smaller as it approaches the target angle, and 0 when the plate material reaches the target angle. A stroke correction value calculation unit for calculating a stroke correction value to be
A slide control unit that controls to move the slide table until the plate material reaches the target angle while correcting the target stroke with the stroke correction value for each step;
Equipped with a,
A state in which the first bending position, which is the first bending position among the plurality of bending positions, is not located in the imaging region of the first angle sensor, and only the first bending position is in the imaging region. In the state where the first angle sensor is located, the plane area on the front side from the first bending position is set as the front plane area on which the first angle is measured,
In a state where n is an integer of 2 or more and the nth bending position after the first bending position is located in the imaging region, the (n−1) th bending position and the nth bending position A plane area between the position and the front plane area of the object for measuring the first angle,
The target angle calculator is
The process from the step of bending the plate material at the first bending position to the predetermined bending angle α to the step of bending the plate material with only the first bending position positioned in the imaging region. When the number is a number m increasing from 1 by 1, the target angle in each step is calculated by (180−mα),
With all the target angles in each step of bending the plate material in a state where the n-th bending position is located in the imaging region, only the first bending position is located in the imaging region. Calculated as a target angle (180−mα) in the step of bending the plate material.
Flop-less brake.
前記スライド制御部は、前記撮像部によって撮像された撮像画像内の線画像の角度に基づいて前記板材の角度を検出する角度検出部を有し、
前記角度検出部は、前記線画像が一直線であるときには、前記一直線の角度に基づいて前記板材の角度を検出し、前記線画像が複数の線分よりなる折れ線であるとき、前記工程ごとに選択した線分の角度に基づいて前記板材の角度を検出する
請求項1に記載のプレスブレーキ。 The first and second angle sensors include a laser light emitting unit that irradiates the plate material with laser light, and an imaging unit that captures a line image formed on the plate material by irradiating the plate material with laser light. Have
The slide control unit includes an angle detection unit that detects an angle of the plate member based on an angle of a line image in a captured image captured by the imaging unit,
The angle detection unit detects an angle of the plate material based on the angle of the straight line when the line image is a straight line, and selects each step when the line image is a broken line composed of a plurality of line segments. The press brake according to claim 1 , wherein an angle of the plate member is detected based on an angle of the line segment.
前記板材をパンチ金型とダイ金型とで挟んだ状態から前記パンチ金型を相対的に前記ダイ金型の方向へと移動させて前記板材を1つの曲げ位置で前記所定の曲げ角度だけ曲げた後に、前記板材を前側に前記所定の間隔に相当する距離だけ移動させる動作を繰り返すことにより、前記板材を前記複数の曲げ位置で曲げるそれぞれの工程で、前記ダイ金型の前側に配置されたレーザ式の第1の角度センサによって、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも前側に位置する前側平面領域の前記ダイ金型側の面との第1の角度を測定し、前記ダイ金型の後ろ側に配置されたレーザ式の第2の角度センサによって、前記ダイ金型の上端面と、前記板材における前記曲げ位置よりも後ろ側に位置する後ろ側平面領域の前記ダイ金型側の面との第2の角度を測定し、
前記それぞれの工程で、各曲げ位置を挟んで隣接する平面領域がなす角度を前記所定の曲げ角度とするために必要な角度であって、前記第1の角度センサが前記第1の角度を測定する際の前記前側平面領域の前記パンチ金型側の面と、前記第2の角度センサが前記第2の角度を測定する際の前記後ろ側平面領域の前記パンチ金型側の面とがなす角度を、前記板材の目標角度として計算し、
前記板材をそれぞれの前記目標角度だけ曲げるために必要な、前記パンチ金型が前記板材に接触した位置から前記板材を押し込む量である、前記工程ごとの目標ストロークを計算し、
前記工程ごとに、前記第1及び第2の角度センサによって測定された前記第1及び第2の角度に基づいて、前記板材が前記目標角度に近付くほど小さく、前記板材が前記目標角度となると0となるストローク補正値を計算し、
前記工程ごとに、前記目標ストロークを前記ストローク補正値によって補正しながら、前記板材が前記目標角度となるまで、前記パンチ金型を相対的に前記ダイ金型の方向へと移動させて前記板材を曲げ、
前記複数の曲げ位置のうちの最初の曲げ位置である第1の曲げ位置が前記第1の角度センサの撮像領域内に位置していない状態と、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態では、前記第1の角度センサは、前記第1の曲げ位置より前側の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とし、
nを2以上の整数として、前記第1の曲げ位置より後の第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態では、第(n−1)の曲げ位置と前記第nの曲げ位置との間の平面領域を前記第1の角度を測定する対象の前側平面領域とし、
前記所定の曲げ角度をαとし、前記板材を前記第1の曲げ位置で曲げる工程から、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程までの工程番号を、1から1ずつ増大する数mとしたとき、各工程での目標角度を(180−mα)で計算し、
前記第nの曲げ位置が前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる各工程での目標角度を全て、前記第1の曲げ位置のみが前記撮像領域内に位置している状態で前記板材を曲げる工程での目標角度である(180−mα)と計算する
多段曲げ加工方法。 A predetermined bending angle for bending the plate material at each of a plurality of bending positions based on the finished angle of the product to be manufactured by bending the plate material into a curved surface by a plurality of flat areas, the finished radius on the inner surface side, and the number of times of bending. And a predetermined interval between adjacent bending positions,
The plate material is bent by the predetermined bending angle at one bending position by moving the punch die relatively to the direction of the die die from a state in which the plate material is sandwiched between the punch die and the die die. After that, the plate material is disposed on the front side of the die mold in each step of bending the plate material at the plurality of bending positions by repeating the operation of moving the plate material to the front side by a distance corresponding to the predetermined interval. A first angle between the upper end surface of the die mold and the surface on the die mold side of the front plane region located in front of the bending position in the plate material is measured by a laser type first angle sensor. Then, by the laser-type second angle sensor disposed on the rear side of the die mold, the upper end surface of the die mold and the rear plane area located behind the bending position in the plate material Die mold A second angle between the surface and the measurement of,
In each of the steps, the first angle sensor measures the first angle, which is an angle necessary for setting the angle formed by the adjacent planar regions across the bending positions as the predetermined bending angle. A surface on the punch mold side of the front plane area when the second angle sensor measures the second angle is formed between a surface on the punch mold side of the rear plane area when the second angle sensor measures the second angle. Calculate the angle as the target angle of the plate,
Calculating a target stroke for each step, which is an amount required to bend the plate material by the target angle, and is an amount to push the plate material from a position where the punch mold is in contact with the plate material;
For each step, based on the first and second angles measured by the first and second angle sensors, the plate material becomes smaller as it approaches the target angle, and 0 when the plate material reaches the target angle. Calculate the stroke correction value to be
For each of the steps, while correcting the target stroke with the stroke correction value, relatively moving the punch mold in the direction of the die mold until the sheet material reaches the target angle. Bending ,
A state in which the first bending position, which is the first bending position among the plurality of bending positions, is not located in the imaging region of the first angle sensor, and only the first bending position is in the imaging region. In the state where the first angle sensor is located, the plane area on the front side from the first bending position is set as the front plane area on which the first angle is measured,
In a state where n is an integer of 2 or more and the nth bending position after the first bending position is located in the imaging region, the (n−1) th bending position and the nth bending position A plane area between the position and the front plane area of the object for measuring the first angle,
The process from the step of bending the plate material at the first bending position to the predetermined bending angle α to the step of bending the plate material with only the first bending position positioned in the imaging region. When the number is a number m increasing from 1 by 1, the target angle in each step is calculated by (180−mα),
With all the target angles in each step of bending the plate material in a state where the nth bending position is located in the imaging region, only the first bending position is located in the imaging region. A multi-stage bending method for calculating (180−mα) as a target angle in the step of bending the plate material .
前記撮像部によって撮像された撮像画像内の線画像が一直線であるときには、前記一直線の角度に基づいて前記板材の角度を検出し、
前記線画像が複数の線分よりなる折れ線であるときには、前記工程ごとに選択した線分の角度に基づいて前記板材の角度を検出する
請求項3に記載の多段曲げ加工方法。 The first and second angle sensors include a laser light emitting unit that irradiates the plate material with laser light, and an imaging unit that captures a line image formed on the plate material by irradiating the plate material with laser light. Have
When the line image in the captured image captured by the imaging unit is a straight line, the angle of the plate material is detected based on the angle of the straight line,
The multi-stage bending method according to claim 3, wherein when the line image is a broken line composed of a plurality of line segments, the angle of the plate material is detected based on the angle of the line segment selected for each step.
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