JP7433398B1

JP7433398B1 - プレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法

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Publication number: JP7433398B1
Application number: JP2022169329A
Authority: JP
Inventors: 兼秀天野; 悟上杉; 秀起佐々木
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2024-02-19
Anticipated expiration: 2042-10-21
Also published as: WO2024085076A1; JP2024061399A

Abstract

【課題】板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができるプレスブレーキを提供する。【解決手段】制御装置（ＮＣ装置１０）は、板金Ｗを目標曲げ角度よりも広い仮曲げ角度に曲げるようテーブル昇降機構６を制御する。制御装置は、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて仮曲げ角度に曲げられた板金Ｗの第１の曲げ角度を算出する。制御装置は、板金Ｗを除荷して板金Ｗの第２の曲げ角度を算出し、スプリングバック量を算出する。制御装置は、板金Ｗを目標曲げ角度に曲げるためのスプリングバック量を考慮した下降量を算出して上部テーブル１を下降させるようテーブル昇降機構６を制御する。制御装置は、板金Ｗが目標曲げ角度に曲げられたら板金Ｗを除荷して、板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出する。【選択図】図２

Description

本発明は、プレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法に関する。

プレスブレーキは、パンチを装着する上部テーブルとダイを装着する下部テーブルとを備え、上部テーブルを下部テーブルへと下降させて、ダイの上に配置された板金をパンチとダイとで挟んで曲げる（特許文献１参照）。

特許第４２８０３３２号公報

プレスブレーキによって板金を目標曲げ角度に曲げても、スプリングバックによって曲げられた板金の曲げ角度は目標曲げ角度よりも広くなる。そこで、板金を目標曲げ角度に曲げるためには、板金を、スプリングバックを考慮して目標曲げ角度よりも狭い曲げ角度で曲げる必要がある。一方で、最終的に得られた曲げ角度が目標曲げ角度よりも狭いと曲げられた板金を製品として用いることはできず、新たな板金を曲げ加工する必要が生じる。そこで、板金を目標曲げ角度に曲げようとするときには、板金を目標曲げ角度よりも広い曲げ角度に曲げた後に、目標曲げ角度まで徐々に曲げていく追い込み動作が行われる。

オペレータは、このように曲げられた板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているかをデジタルプロトラクタと称されるデジタル曲げ角度計で計測する。これは、板金の板厚または硬さのばらつきによりスプリングバック量もばらつくから、板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているか否かを確認する必要があるからである。デジタル曲げ角度計で曲げられた板金の曲げ角度を計測するには所定の時間を要し、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間が長くなる。加工時間をできるだけ短縮することが望まれる。

１またはそれ以上の実施形態の第１の態様は、パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、板金を前記パンチと前記ダイとで挟んだ状態で、前記テーブル昇降機構によって前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させて前記板金を曲げるときの前記板金の角度を計測する角度センサと、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の曲げ角度を算出し、前記テーブル昇降機構による前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記板金を目標曲げ角度に曲げるよう前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御するとき、仮曲げ期間において、前記板金を前記目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを前記第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出するプレスブレーキを提供する。

１またはそれ以上の実施形態の第１の態様によれば、板金が目標曲げ角度に曲げられたら、パンチが板金に接触している状態を維持しつつ板金を除荷して、角度センサが計測した板金の角度に基づいて板金の最終的な曲げ角度を算出する。従って、オペレータは、板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているかをデジタル曲げ角度計で計測する必要はない。これにより、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。

１またはそれ以上の実施形態の第２の態様は、パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、前記パンチと前記ダイとで挟まれて曲げられる板金の角度を計測する角度センサとを備えるプレスブレーキを制御する制御装置が、仮曲げ期間において、前記板金を目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出するプレスブレーキ制御方法を提供する。

１またはそれ以上の実施形態の第２の態様によれば、板金が目標曲げ角度に曲げられたら、パンチが板金に接触している状態を維持しつつ板金を除荷して、角度センサが計測した板金の角度に基づいて板金の最終的な曲げ角度を算出する。従って、オペレータは、板金が実際に目標曲げ角度に曲げられているかをデジタル曲げ角度計で計測する必要はない。これにより、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。

１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法によれば、板金の曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。

図１は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキの全体構成を示す図である。図２は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備える角度センサの構成例を示す図である。図３は、図２に示す角度センサが検出する板金の角度を示す図である。図４は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備えるＮＣ装置による制御動作の第１の例を示す図である。図５は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備えるＮＣ装置による制御動作の第２の例を示す図である。図６は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキが備えるＮＣ装置による制御動作の第３の例を示す図である。図７は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキの動作及び１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ制御方法を示すフローチャートである。

１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキは、上部テーブル、下部テーブル、テーブル昇降機構、角度センサ、制御装置を備える。前記上部テーブルはパンチを装着し、前記下部テーブルはダイを装着する。前記テーブル昇降機構は前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させる。前記角度センサは、板金を前記パンチと前記ダイとで挟んだ状態で、前記テーブル昇降機構によって前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させて前記板金を曲げるときの前記板金の角度を計測する。前記制御装置は、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の曲げ角度を算出し、前記テーブル昇降機構による前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御する。

前記制御装置は、前記板金を目標曲げ角度に曲げるよう上前記部テーブルの昇降を次のように制御する。前記制御装置は、仮曲げ期間において、前記板金を前記目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置は、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出する。

前記制御装置は、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出する。

前記制御装置は、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを前記第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置は、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する。

１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ制御方法は、制御装置が、パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、前記パンチと前記ダイとで挟まれて曲げられる板金の角度を計測する角度センサとを備えるプレスブレーキを次のように制御する。

前記制御装置が、仮曲げ期間において、前記板金を目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置が、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出する。

前記制御装置が、前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置が、前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出する。

前記制御装置が、追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御する。前記制御装置が、前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する。

以下、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ及びプレスブレーキ制御方法について、添付図面を参照して具体的に説明する。

図１は、１またはそれ以上の実施形態に係るプレスブレーキ１００の全体構成を示す。図１に示すように、プレスブレーキ１００は、プレスブレーキ１００を制御する制御装置として機能するＮＣ（Numerical Control）装置１０を備える。ＮＣ装置１０には、ネットワークを介して、加工プログラムデータベース５０が接続されている。プレスブレーキ１００は、上部テーブル１、下部テーブル３、左右の側板５Ｒ及び５Ｌを備える。上部テーブル１には上部金型ホルダ２が取り付けられ、下部テーブル３には下部金型ホルダ４が取り付けられている。

上部テーブル１は、左右に設けた油圧シリンダ６Ｌ及び６Ｒによって昇降するように構成されている。油圧シリンダ６Ｌ及び６Ｒをテーブル昇降機構６と称することとする。テーブル昇降機構６には、油圧シリンダ６Ｌ及び６Ｒ以外のアクチュエータが含まれることがある。テーブル昇降機構６は、上部テーブル１を下部テーブル３に近付けるように下降させたり、下部テーブル３から離隔させるよう上昇させたりする。

上部金型ホルダ２には上部金型であるパンチＴｐが装着され、下部金型ホルダ４には下部金型であるダイＴｄが装着されている。図１においては、上部テーブル１の下端部の全長に渡って上部金型ホルダ２が一体的に取り付けられているモジュラータイプを示しているが、上部テーブル１の下端部の長手方向にパンチＴｐを装着する複数の中間板が取り付けられる中間板タイプであってもよい。中間板も上部金型ホルダである。

上部テーブル１にパンチＴｐを装着するとは、上部金型ホルダ２または中間板にパンチＴｐを装着することを意味する。下部テーブル３にダイＴｄを装着するとは、下部金型ホルダ４にダイＴｄを装着することを意味する。上部テーブル１に２またはそれ以上のパンチＴｐが並べて装着されることがあり、下部テーブル３に２またはそれ以上のダイＴｄが並べて装着されることがある。

下部テーブル３の裏面側には、バックゲージ４０が配置されている。バックゲージ４０は、バックゲージキャレッジ４１に沿って左右方向に移動する突き当て４２ａ及び４２ｂを備える。ここでは突き当てを突き当て４２ａ及び４２ｂの２つとしているが、突き当ての数は２つに限定されない。突き当て４２ａ及び４２ｂは高さ方向及び前後方向にも移動するように構成されている。

オペレータが加工対象の板金ＷをダイＴｄ上に配置して板金Ｗを曲げる前に、突き当て４２ａ及び４２ｂはダイＴｄと対応する位置に移動する。オペレータは、板金Ｗの奥側の端部を突き当て４２ａ及び４２ｂに突き当てるようにしてダイＴｄ上に配置する。即ち、突き当て４２ａ及び４２ｂは、板金ＷをダイＴｄ上に配置するときの板金Ｗの前後方向の位置を決めるよう作用する。

プレスブレーキ１００の左側の側方には、アーム７ａを介して、表示部７１と、複数の操作ボタンを含む操作部７２とを有する操作ペンダント７が取り付けられている。操作ペンダント７はＮＣ装置１０に接続されている。ＮＣ装置１０には、上部テーブル１を下降させる閉フットスイッチ８１と上部テーブル１を上昇させる開フットスイッチ８２とを有するフットスイッチ８が接続されている。

図２は、プレスブレーキ１００が備える角度センサの構成例を示す。図１においては図示を省略しているが、図２に示すように、プレスブレーキ１００は、板金Ｗを曲げるときの板金Ｗの角度を計測する角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒを備える。角度センサ２１ＦはダイＴｄの前方側に配置され、角度センサ２１ＲはダイＴｄの後方側に配置されている。角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、いわゆる接触式角度センサである。角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、それぞれ、センサ昇降機構２２Ｆ及び２２Ｒによって昇降するように構成されている。板金Ｗの角度を計測する必要があるとき、下方に位置する角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、ＮＣ装置１０による制御に従って、センサ昇降機構２２Ｆ及び２２Ｒによって上方へと移動する。

角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒは、本体部２１１と、本体部２１１に対して出没自在の突出部２１２とを有する。突出部２１２の上端部には、わずかに突出した先端部２１３が設けられている。図２に示す板金Ｗを曲げる加工開始前の状態で、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒの突出部２１２は最も突出していない状態にある。図３は、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが検出する板金Ｗの角度を示す。図３に示すように、パンチＴｐが下降して板金Ｗが曲げられると、突出部２１２は板金Ｗが上方へと変位するのに応じて上方へと突出する。

図３に示すように、角度センサ２１Ｆが計測する板金Ｗの角度とは、ダイＴｄの上端面を延長した一点鎖線で示す面を基準面として、基準面とパンチＴｐ及びダイＴｄよりも前方側の板金Ｗの部分とがなす角度αＦである。角度センサ２１Ｒが計測する板金Ｗの角度とは、基準面とパンチＴｐ及びダイＴｄよりも後方側の板金Ｗの部分とがなす角度αＲである。図２に示すように、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測する角度αＦ及びαＲはＮＣ装置１０に入力される。ＮＣ装置１０は、１８０－αＦ－αＲなる計算式によって、図３に示す板金Ｗの曲げ角度θを算出する。

板金Ｗの角度を計測する角度センサは接触式角度センサに限定されず、レーザ式角度センサであってもよい。角度センサとしてレーザ式角度センサを用いる場合、センサ昇降機構２２Ｆ及び２２Ｒは必要なく、前方側及び後方側のレーザ式角度センサは高さ方向に固定の位置にある。前方側及び後方側のレーザ式角度センサは、パンチＴｐ及びダイＴｄよりも前方側及び後方側の板金Ｗの部分に線状のレーザ光を照射するレーザ発光部と、板金Ｗに照射されている線状のレーザ光を撮影する撮像部とを有する。ＮＣ装置１０は、撮像部による撮影画像の線状のレーザ光の角度に基づいて角度αＦ及びαＲに相当する板金Ｗの角度を求めて板金Ｗの曲げ角度θを算出する。

以上のように構成されるプレスブレーキ１００において、ＮＣ装置１０は、加工プログラムに従って、第１～第３の例の制御動作で板金Ｗを曲げ加工するようプレスブレーキ１００を制御する。

図４は、ＮＣ装置１０による制御動作の第１の例を示す。図４～図６において、横軸は時間、縦軸はパンチＴｐの先端の高さ方向の位置を示している。図４～図６においては、パンチＴｐの先端の高さ方向の位置の変化を理解しやすいよう、位置Ｒ３と位置Ｆ３との間を拡大した状態で示している。位置Ｒ３から位置Ｆ３までの距離は０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度である。また、後述する接触位置から位置Ｆ３までの距離は２ｍｍ～３ｍｍ程度である。

板金Ｗの目標曲げ角度を例えば９０度とする。ＮＣ装置１０は、板金Ｗを目標曲げ角度の９０度に曲げるよう上部テーブル１の昇降を図４に示すように制御する。ＮＣ装置１０が上部テーブル１の下降を開始させると、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触する。ＮＣ装置１０は、上部テーブル１をパンチＴｐの先端が図４の接触位置に位置している状態で停止させ、突き当て４２ａ及び４２ｂを板金Ｗから離隔させる。

ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した後の仮曲げ期間において、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｔ１まで下降させて一旦停止させ、さらに位置Ｔ２まで下降させる。図４においては、上部テーブル１（パンチＴｐ）を２段階で下降させているが、下降の段階は２段階に限定されない。

仮曲げ期間における位置Ｔ２は、目標曲げ角度の９０度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるための位置である。ＮＣ装置１０は、仮曲げ期間において、板金Ｗを仮曲げ角度に曲げるための第１のデプス値だけ上部テーブル１を下降させるようテーブル昇降機構６を制御する。パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した後に板金Ｗを仮曲げ角度に曲げるためのパンチＴｐの第１のデプス値は、曲げ理論に基づいて予め求められている。デプス値とは、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した接触位置を基準としたときのパンチＴｐの下降量である。即ち、デプス値とはパンチＴｐの先端の高さ方向の位置を示す。以下、デプス値をＤ値と略記する。

ＮＣ装置１０は、仮曲げ動作の完了時に、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの第１の曲げ角度θ１を算出する。ＮＣ装置１０は、板金Ｗの仮曲げ動作の完了時の第１の曲げ角度θ１を保持する。

板金Ｗが仮曲げ角度に曲げられたら、ＮＣ装置１０はプレスブレーキ１００を除荷期間に移行させる。除荷期間において、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐが板金Ｗに接触している状態を維持しつつ、板金Ｗを除荷するよう、上部テーブル１を複数の段階で順に上昇させるよう制御する。除荷とは板金Ｗにかかっている荷重を取り除くことである。

図４において、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ１まで上昇させて一旦停止させ、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ２まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。このとき、位置Ｒ１での曲げ角度と位置Ｒ２での曲げ角度との差が閾値以内であれば、板金Ｗの除荷が完了しているということである。図４は、位置Ｒ２において板金Ｗの除荷が完了していない例を示している。そこで、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ３まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。位置Ｒ２での曲げ角度と位置Ｒ３での曲げ角度との差が閾値以内であり、位置Ｒ３で板金Ｗの除荷が完了している。

板金Ｗの除荷が何段階で完了するかは、位置Ｔ２から位置Ｒ１までの距離、位置Ｒ１から位置Ｒ２までの距離等の各種の条件によって異なる。図４においては、位置Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の互いの間隔を比較的長い距離とした粗い段階としているが、一度にパンチＴｐの先端の位置を上昇させる距離を微細に設定した細かい段階としてもよい。この場合、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を微細な距離だけ上昇させて板金Ｗの曲げ角度を算出する処理を連続的に繰り返す。微細な距離を一定の距離とすれば、パンチＴｐの先端の位置は、厳密には微細な階段状ではあるものの実質的に直線状に上昇しながら、各時点で板金Ｗの曲げ角度が算出されることになる。

除荷期間において板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの第２の曲げ角度θ２を算出する。仮曲げ期間において第１の曲げ角度θ１に曲げても、除荷期間において板金Ｗが除荷されると、スプリングバックによって曲げ角度が広がる。第２の曲げ角度θ２は、スプリングバックによって広がった板金Ｗの曲げ角度である。ＮＣ装置１０は、第２の曲げ角度θ２から第１の曲げ角度θ１を減算することにより、スプリングバック量を算出する。

除荷期間において第２の曲げ角度θ２と第１の曲げ角度θ１との差分に基づくスプリングバック量が得られれば、ＮＣ装置１０はプレスブレーキ１００を追い込み期間に移行させる。ＮＣ装置１０は、板金Ｗを目標曲げ角度に曲げるためのスプリングバック量を考慮した第２のＤ値を算出する。単純には、スプリングバック量が例えば２度であるとすると、目標曲げ角度を８８度にして、板金Ｗを曲げ角度８８度で曲げることができる下降量だけ上部テーブル１を下降させることが考えられる。ところが、一般的に目標曲げ角度によってスプリングバック量は異なるから、除荷期間において得られたスプリングバック量をそのまま用いて目標曲げ角度を設定しても目標曲げ角度の９０度とはならないことがある。

そこで、ＮＣ装置１０は、除荷期間で得られたスプリングバック量をそのまま用いるのではなく、除荷期間で得られたスプリングバック量を補正した上で板金Ｗを設定した目標曲げ角度に曲げるための第２のＤ値を算出するのがよい。

追い込み期間において、ＮＣ装置１０は、第２のＤ値を複数に分割することにより上部テーブル１を複数の段階で順に第２のＤ値だけ下降させるようテーブル昇降機構６を制御する。図４においては、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｒ３から位置Ｆ１まで下降させて一旦停止させ、板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、位置Ｆ１での曲げ角度を考慮してパンチＴｐの先端の位置を位置Ｆ２まで下降させて一旦停止させ、板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの曲げ角度を算出する。さらに、ＮＣ装置１０は、位置Ｆ２での曲げ角度を考慮してパンチＴｐの先端の位置を板金Ｗの最終的な曲げ角度が目標曲げ角度の９０度となる位置Ｆ３まで下降させる。

ここでは、追い込み期間における追い込み動作を３段階としているが、１段階であってもよいし、２段階であってもよいし、４段階以上であってもよい。追い込み動作の段階は限定されない。

板金Ｗが目標曲げ角度に曲げられたら、ＮＣ装置１０はプレスブレーキ１００を最終角度計測期間に移行させる。ＮＣ装置１０は、パンチＴｐが板金Ｗに接触している状態を維持しつつ板金Ｗを除荷して、角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒが計測した板金Ｗの角度に基づいて板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出する。

図４において、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｌ１まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、パンチＴｐの先端の位置を位置Ｌ２まで上昇させて一旦停止させ、板金Ｗの曲げ角度を算出する。除荷期間における除荷と同様に、位置Ｌ２での曲げ角度と位置Ｌ１での曲げ角度との差が閾値以内であれば、板金Ｗの除荷が完了しているということである。位置Ｌ２での曲げ角度と位置Ｌ１での曲げ角度との差が閾値以内であり、位置Ｌ２で板金Ｗの除荷が完了している。板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出する。続けて、ＮＣ装置１０は、上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。

図４において、仮曲げ期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｔ２から板金Ｗの除荷が完了している位置Ｒ３より前の途中の段階である位置Ｒ２までの上部テーブル１の上昇量をＵ２とする。図４に示す第１の例においては、上昇量Ｕ２を、最終角度計測期間における最初の上部テーブル１の上昇量である、追い込み期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｆ３から位置Ｌ１までの上昇量として設定している。

このように、第１の例においては、追い込み期間終了後に角度センサ２１Ｆ及び２１Ｒによって板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出するから、オペレータがデジタル曲げ角度計で最終的な曲げ角度を計測する必要はない。よって、板金Ｗの曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。加えて、第１の例においては、除荷期間における板金Ｗの除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために上部テーブル１を上昇させる上昇量Ｕ２を最終角度計測期間における最初の上部テーブル１の上昇量に設定している。従って、第１の例によれば、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができる。

図５は、ＮＣ装置１０による制御動作の第２の例を示す。図５において、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第２の例においても、第１の例と同様に、上部テーブル１を、仮曲げ期間において２段階で下降させ、追い込み期間において３段階で下降させている。第２の例においても、除荷期間において３段階で除荷が完了し、最終角度計測期間において２段階で除荷が完了して、上部テーブル１を上昇させている。

図５において、仮曲げ期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｔ２から板金Ｗの除荷が完了している位置Ｒ３までの上部テーブル１の上昇量をＵ３とする。図５に示す第２の例においては、上昇量Ｕ３に１未満の所定の係数ｋを乗算した上昇量を、最終角度計測期間における最初の上部テーブル１の上昇量として設定している。最終角度計測期間において、板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出した後に、上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。第２の例によれば、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができる。

図６は、ＮＣ装置１０による制御動作の第３の例を示す。図６において、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第３の例においては、第１及び第２の例と同様に、上部テーブル１を、仮曲げ期間において２段階で下降させ、追い込み期間において３段階で下降させている。第３の例においては、除荷期間において３段階で除荷が完了し、最終角度計測期間において１段階で板金Ｗを除荷が完了して、上部テーブル１を上昇させている。

図６に示す第３の例においては、仮曲げ期間終了時のパンチＴｐの先端の位置Ｔ２から板金Ｗの除荷が完了している位置Ｒ３までの上部テーブル１の上昇量Ｕ３を、最終角度計測期間において板金Ｗを１段階で除荷するために上部テーブル１を上昇させる上昇量として設定している。最終角度計測期間において、板金Ｗが除荷された状態で、ＮＣ装置１０は板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出した後に、上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。第３の例によれば、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができる。

以上の第１～第３の例のように、プレスブレーキ１００においては、除荷期間における板金Ｗの除荷が完了する前の途中の段階までの上部テーブル１の上昇量または板金Ｗの除荷が完了するまでの上部テーブル１の上昇量を、最終角度計測期間における上部テーブル１の上昇量に反映させている。従って、最終角度計測期間における除荷に要する時間を短縮することができるから、板金Ｗの曲げ加工開始から曲げ加工完了後の曲げ角度の確認までの加工時間を短縮することができる。

図７に示すフローチャートを用いて、プレスブレーキ１００の動作及びプレスブレーキ１００が実行するプレスブレーキ制御方法を説明する。図７において、ＮＣ装置１０は、曲げ加工の処理が開始されると、ステップＳ１にて、板金Ｗを目標曲げ角度より広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、上部テーブル１を第１のＤ値だけ下降させるようテーブル昇降機構６を制御する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ２にて、板金Ｗの第１の曲げ角度θ１を算出する。

ＮＣ装置１０は、ステップＳ３にて、板金Ｗの除荷が完了するまで上部テーブル１を上昇させるようテーブル昇降機構６を制御する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ４にて、板金Ｗの第２の曲げ角度θ２を算出する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ５にて、第２の曲げ角度θ２と第１の曲げ角度θ１との差分に基づいてスプリングバック量を算出する。

ＮＣ装置１０は、ステップＳ６にて、スプリングバック量を考慮して板金Ｗを目標曲げ角度に曲げるための、上部テーブル１の第２のＤ値を算出する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ７にて、上部テーブル１を第２のＤ値に基づいて１またはそれ以上の段階で下降させて、板金Ｗを目標曲げ角度に曲げるようテーブル昇降機構６を制御する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ８にて、板金Ｗの除荷が完了するまで上部テーブル１を上昇させた後、板金Ｗの最終的な曲げ角度を算出する。ＮＣ装置１０は、ステップＳ９にて、上部テーブル１を上昇させて曲げ加工の処理を終了させる。

以上の図７に示す処理は、複数枚の板金Ｗを順に曲げ加工するときの各板金Ｗに対して実行される。よって、各板金Ｗの曲げ加工において、板金Ｗが実際に目標曲げ角度に曲げられているか否かを確認することができる。

本発明は以上説明した１またはそれ以上の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。以上説明した１またはそれ以上の実施形態においては、上部テーブル１を昇降可能なスライドテーブル、下部テーブル３を位置が固定されている固定テーブルとしているが、上部テーブル１を固定テーブル、下部テーブル３をスライドテーブルとすることも可能である。この場合、テーブル昇降機構６は下部テーブル３を昇降させる。上部テーブル１の上昇及び下降はそれぞれ下部テーブル３の下降及び上昇と読み替えられ、上部テーブル１の第１の下降量及び第２の下降量は下部テーブル３の第１の上昇量及び第２の上昇量と読み替えられる。

１またはそれ以上の実施形態においては、パンチＴｐの先端が板金Ｗに接触した接触位置を基準としたときのパンチＴｐの下降量をＤ値としているが、ダイＴｄの先端の位置を基準としたときのダイＴｄの先端とパンチＴｐの先端との間の距離をＤ値としてもよい。この場合においても、Ｄ値はパンチＴｐの先端の高さ方向の位置を示す。

１上部テーブル
２上部金型ホルダ
３下部テーブル
４下部金型ホルダ
５Ｌ，５Ｒ側板
６テーブル昇降機構
６Ｌ，６Ｒ油圧シリンダ（テーブル昇降機構）
７操作ペンダント
８フットスイッチ
１０ＮＣ装置
２１Ｆ，２１Ｒ角度センサ
２２Ｆ，２２Ｒセンサ昇降機構
４０バックゲージ
４１バックゲージキャレッジ
４２ａ，４２ｂ突き当て
１００プレスブレーキ
Ｔｄダイ
Ｔｐパンチ
Ｗ板金

Claims

パンチを装着する上部テーブルと、
ダイを装着する下部テーブルと、
前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、
板金を前記パンチと前記ダイとで挟んだ状態で、前記テーブル昇降機構によって前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させて前記板金を曲げるときの前記板金の角度を計測する角度センサと、
前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の曲げ角度を算出し、前記テーブル昇降機構による前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記板金を目標曲げ角度に曲げるよう前記上部テーブルまたは前記下部テーブルの昇降を制御するとき、
仮曲げ期間において、前記板金を前記目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、
前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、
追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを前記第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する
プレスブレーキ。
前記制御装置は、前記除荷期間において、前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量、または前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量に基づいて、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を設定する請求項１に記載のプレスブレーキ。
前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項２に記載のプレスブレーキ。
前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量に１未満の所定の係数を乗算した上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量に１未満の所定の係数を乗算した下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項２に記載のプレスブレーキ。
前記制御装置は、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を１段階で除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量として設定する請求項２に記載のプレスブレーキ。
パンチを装着する上部テーブルと、ダイを装着する下部テーブルと、前記上部テーブルまたは前記下部テーブルを昇降させるテーブル昇降機構と、前記パンチと前記ダイとで挟まれて曲げられる板金の角度を計測する角度センサとを備えるプレスブレーキを制御する制御装置が、
仮曲げ期間において、前記板金を目標曲げ角度よりも広い所定の仮曲げ角度に曲げるよう、前記上部テーブルを第１のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第１のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて、前記仮曲げ角度に曲げられた前記板金の第１の曲げ角度を算出し、
前記板金が前記仮曲げ角度に曲げられた後の除荷期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
前記除荷期間において前記板金が除荷された状態で、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の第２の曲げ角度を算出して、前記第２の曲げ角度と前記第１の曲げ角度との差分に基づくスプリングバック量を算出し、
追い込み期間において、前記板金を前記目標曲げ角度に曲げるための前記スプリングバック量を考慮した第２のデプス値を算出して、前記上部テーブルを第２のデプス値だけ下降させるか前記下部テーブルを前記第２のデプス値だけ上昇させるよう前記テーブル昇降機構を制御し、
前記板金が前記目標曲げ角度に曲げられた後の最終角度計測期間において、前記パンチが前記板金に接触している状態を維持しつつ前記板金を除荷するよう、前記上部テーブルを上昇させるか前記下部テーブルを下降させるよう記テーブル昇降機構を制御して、前記角度センサが計測した前記板金の角度に基づいて前記板金の最終的な曲げ角度を算出する
プレスブレーキ制御方法。
前記制御装置が、前記除荷期間において、前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量、または前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量もしくは前記下部テーブルを下降させる下降量に基づいて、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を設定する請求項６に記載のプレスブレーキ制御方法。
前記除荷期間において前記板金の除荷が完了する前の途中の段階までの除荷のために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項７に記載のプレスブレーキ制御方法。
前記制御装置が、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量に１未満の所定の係数を乗算した上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量に１未満の所定の係数を乗算した下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を除荷するために前記上部テーブルを上昇させる最初の上昇量または前記下部テーブルを下降させる最初の下降量として設定する請求項７に記載のプレスブレーキ制御方法。
前記制御装置が、前記除荷期間において前記板金の除荷が完了するまで前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量を、前記最終角度計測期間において前記板金を１段階で除荷するために前記上部テーブルを上昇させる上昇量または前記下部テーブルを下降させる下降量として設定する請求項７に記載のプレスブレーキ制御方法。