JPH04505890A - 下部可動圧板付き油圧ベンディングプレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 下部可動圧板付き油圧ベンディングプレス発明の背景 及吸ユ立■ 本発明は、金属シート部品を変形するための油圧ベンディングプレスに関するも のである。 より特定すれば、本発明は、上部固定圧板と下部可動圧板とから構成され、３個 以上の油圧ジヤツキによって作動するタイプのベンディングプレスに関するもの である。３個の油圧ジヤツキのうち２個は、可動圧板の側端に配置され、少な（ とも１つのジヤツキが中心に配置される。これらのジヤツキは、一方向配給装置 からの供給油圧により可動圧板の上下運動を制御する。 光五汰工五五朋 この種の機械は、下部可動圧板に配置されたジヤツキの推力がこの可動圧板に沿 って均等に配分されるため、プレスが作動する開に２枚の圧板の向かい合ったエ ツジが平行した状態で変形され、常に一定で正確な角度で折り目がつけられると いう長所がある。 この機械の外形状は、フランス特許第１．３６２．４７１号に説明されている。 これらの機械においては、移動の際に可動圧板を上部固定圧板に平行に保つため のガイド手段が装備されている。原則として、前記のガイド手段は、可動圧板に よって支えられ、フレームの固定要素に設けた案内トラックに接触した位置に配 置される回転式ローラから成る。 しかしながら、実施される仕事により発生した合力が機械の軸に位置していない 場合には、これらの機械的なガイド手段では不充分であることがわかっている。 そのような場合には、可動圧板は、傾斜トルクの影響を受けてしまうからである 。 このような条件の下では、この機械の他の部分の弾性とガイド手段それ自体の弾 性のために、ガイド手段は全体の平行を保つことも、２枚の圧板の向かい合った エツジの平行を保つこともできなくなる。曲り郡全体の長さにわたって正確な角 度を維持するためには、ガイド手段及びエツジが平行に保たれている必要がある 。 一般に用いられているプレート式のプレスについても、長く幅の狭い圧板を持つ ベンディングプレス（曲げプレス）についても、偏心的な作動力が加わった場合 のプレスのバランスという問題は、製造業者・使用者双方の関心の的となってい たが、特にベンディングプレスの場合にはこの問題が深刻であった。 本明細書に従って本発明を適用する機械は、非常に特殊なタイプのものである。 この機械は、単一な圧力源、動作制御用の単一配分装置、最低３個の作動ジヤツ キを使用しており、ジヤツキのうち少なくとも１個は中央に配置されている。　 これまでに開発された各種のバランス方式は、この種の機械や、この機械に見ら れるような各部分の配置には適用できない。また、従来のバランス方式を適用す る機械の分野においてすら、フランス特許第１．３６２，４７１号に示されてい る機械が中心に荷重がかかることを条件に実現しているような、全体としての平 行関係や２枚の圧板の間の平行、および上下の圧板の向かい合った面の平行状態 を最適に保つことができなくなることがある。すなわち、作動力の作用の下での 圧板の外形的変形を考１に入れる平行状態を保てなくなる。 現在までに採用された技術は、通常、２つの上部ジヤツキを備えたプレスに関す るもので、ジヤツキを用いてサーボ制御による油圧の分配を行うためのユニット を備えた機械に関わっている。この種の装置においては、ジヤツキ内部で発生し た圧力は、専ら作動力に対する反作用の関数であり、ジヤツキの動きと反対の方 向に向けられ、サーボ式配給装置がジヤツキに供給されるオイルの量を制御する 。 ２個のジヤツキを備えた装置においては、ジヤツキの数が２個に限られているこ とのために、たとえ荷重が中心にかかったとしても、向かい合った圧板の面の平 行したたるみ（サグ）という基本的な特徴さえ実現できない。フランス特許第１ ．３６２．４７１号は３個のジヤツキを使用する技術を説明しているが、この特 許に従って作られたプレスは前記の基本的な特徴を実現している。２個のジヤツ キと２つのサーボ式配給装置を用いたプレスにおいては、全体的な平行のみが確 保される。 荷重が中心から外れたところにかかった場合、２つのサーボ式配給装置を有する 装置を備えたプレスは、対向面の変形を常に制御可能であるとは限らないという 欠点を露呈する。 ３個のジヤツキを備えたプレスに前記と同種のサーボ機構による制御装置を使用 した場合にも、偏心的な荷重がかかると、向かい合ったエツジの変形について平 行を保つことは容易ではない。実際には、それぞれのジヤツキ内部で発生した圧 力は、専らそのジヤツキに対向して加えられる作動力の関数となる。このような 条件下では、それらの圧力に対して、すなわち変形に対して、慎重な動作を生じ させることはできない。 米国特許第２．３４３．１６７号は、異なるアプローチから偏心力の伝達を試み ている。この特許においては、可動式の作動圧板の一般的な平行度は、可動式の 基準要素の位置によって制御される。この基準要素はいかなる作動力の影響も受 けていないため、平行したゆがみという概念からまったく自由である。さらに、 油圧平衡装置は可変推力要素が必要で、この可変推力要素の推力設定は、事前に 行われる予備テストの間にオペレータが行う。そのため、偏心的な荷重の移動を 克服するための必要条件に自動的に対応することはできない。 圧力制限装置が静止状態では効果を持たないという事実を別にしても、成形作業 の質の良否を決定する本質的な段階である作業ストロークの終端での圧力維持段 階を考えた場合、前もって調整する方法は、マイクロスイッチにより制御される 全部か無かの調整方法といえる。以上に示した装置は、偏心的な作動力に伴う大 きな乱流を、人手によって大まかなやり方で回避することができるだけであって 、油圧ベンディングプレスに必要とされる自動的な微調整を可能にするものでは ない。 フランス特許第２．５４５．４１８号に示されている装置は、基本的には、圧板 の対向面の平行状態の最適化の模索に関わっており、最適化の重要性を強調して いる。 そのため、フランス特許第２．５４５．４１８号では（フランス特許第２．３４ ７，９９２号に示されているのと同様な方法で）補助横断部材によって支えられ る１枚の圧板について、支承点を追加するという試みを行っている。また、もう １枚の圧板を湾曲させるために１つもしくは複数の補助ジヤツキを付は加久てい る。これらのジヤツキ自体は、やはり補助横断部材により支えられている。 これらの装置は必然的に、可動圧板を構成する金属板、重い金属のピンと１個以 上の追加ジヤツキによって構成される支承点など、複雑な機械構造を必要とする 。この技術は扱いにくい上にコストがかかるものである。また、このような装置 は、前に述べたような下部可動圧板な備えた種類の機械、例えばフランス特許第 １，３６２，４７１号に示されている機械の外形構造から遠（隔たっている。 現在の先端技術においては、機械の作動中荷重が中心にかかるか、偏心的な荷重 がかかるかを問わず、最低３個のジヤツキを備えた機械について、圧板の全体的 な平行状態と対向面の平行状態の最適化を同時に保証するようなアプローチは存 在していない。 本出願は、ベンディングマシンの基本的な構成を保ちながら、荷重が中心にかか った場合／偏心的な荷重がかかった場合のいずれにおいても、上下の圧板の全体 的な平行を維持するとともに、前記圧板の対向面の平行状態を最適化するような 油圧回路に関するものである。 本発明の目的は、それぞれのジヤツキからもたらされて可動圧板の動きを生せし める力を制御して、全体的な平行状態を確保するとともに、対向する等価のトル クに関してそれぞれのジヤツキが及ぼす力に働きかけることにより下部可動圧板 の変形曲線を作り出し、以て２枚の圧板の変形について最適な平行状態を確保本 発明の目的は、シート状の金属を変形させるためのベンディングプレスを提供す ることである。このベンディングプレスは上部固定圧板と３個以上の油圧ジヤツ キによって作動する下部可動圧板から構成される。３個の油圧ジヤツキのうち２ 個は可動圧板の側端に配置され、少なくとも１つのジヤツキが中心に配置される 。これらのジヤツキは、モーターにより駆動されるポンプを備えた油圧平衡装置 、該検知装置に接続され検知された傾斜トルクの関数として調節システムを制御 するための出力を有するコンパレータ及びコンピュータを含んでいる。 本発明においては、すべてのジヤツキは、コンパレータ／コンピュータシステム により制御される圧力制御ユニットを通じて共通の方向配給装置も接続されてい る。このシステムは、傾斜トルクの方向に対向側に配置されたジヤツキならびに 圧板の中心に配置されたジヤツキにかかる圧力を継続的に減少させ、検知装置か ら受け取ったデータの関数として対向トルクを作り出すことができる。この対向 トルクは、持続的かつ定法的な方法で傾斜トルクを中和して平衡を維持し、それ によって全体的な平行を保証するとともに、ベンディング作業中変形している圧 板の対向エツジの作動ゾーンの間に平行関係を常に成り立たせる。 下部可動圧板を動かす１つ以上のジヤツキにおいて圧力制御作業を実行するため に装備された手段は、別の構造形態をとることもできる。同様に、可動圧板の傾 斜したずれを検知するための検知装置や、コンパレータ／コンピュータ装置につ いても、各種の異なる設計に従って構成することができる。 本発明は、以下に要約されているような特徴を持っている。 −コンピュータ及びコンパレータは、全体的な作動条件における変数を定めるデ ータをエントリーするための入力部を備えており、対向トルクは、検知装置から 受け取ったデータと前記入力部から入力されたデータとを合成した値の関数とし て計算される。 一圧力制御ユニットには、下部可動圧板を動かすジヤツキの数に対応した数の定 法減圧装置が含まれており、それぞれの減圧装置は１個のジヤツキに連結してい る。 一圧力制御ユニットには、それぞれ１個の定法減圧装置が油圧回路に挿入されて おり、減圧装置は、それに接続したバルブを通じて各油圧ジヤツキに連結されて いる。バルブは各々、制御回路の通常圧力もしくは減圧された圧力のいずれかを 与えるように設計されており、さらにコンパレータシステムによって、前記バル ブのうちのひとつまたは複数に作用を加えることができる。 以下、添付の図面を参照しつつこれまでに示したようないくつかの構築形態を説 明していくが、これは単に実施例としてとりあげるに過ぎない。 置皿Ω固皇皇塁皿 図１は、本発明によるベンディングプレスを前から見た場合の立面図である。 図２は、上記ベンディングプレスの端面図である。 図３及び図４は、不発明によるベンディングプレスの油圧回路の、Ｑｆｍ類の形 態を示したものである。 図５は、下部圧板の両端の移動距離を測定し、傾斜を示す両者の差を計算するこ とによって傾斜トルクが検出された際の、油圧回路に配備された減圧装置のため の制御回路を示した線図である。 及」ユ昆旦久説朋 図１及び図２に示されているベンディングプレスは、上部固定圧板１と下部可動 圧板２から構成されるタイプのものである。上部圧板１は、横方向に延びた２枚 の端板３を持つフレームによって支えられている。下部圧板２は、力を伝達する ための２つの横断部材の間に設置されている。横断部材は、フレームの一部をな す垂直のパネル４から成っている。 図示された実施例においては、下部可動圧板２は、機械中央の垂直軸Ｘ−Ｙに対 して対称をなす形で配置され、それぞれ単独で作動する３個の油圧ジヤツキによ って動かされる。これら３個のジヤツキのうち２個５ａ、　５ｂは圧板２のそれ ぞれの端近くに配置されている。第三のジヤツキ５Ｃだけは、Ｘ−Ｙ軸に沿った 中心部分に配置されている。これらのジヤツキは、マシンフレームの垂直なパネ ル４の上にあって、圧板２の垂直移動を行うようになっており、金属シート７が 曲げられるときに、必要なだけの上向きの作動力を圧板に及ぼす。金属シートは プレスに装着された２つの工具、すなわち上部固定圧板１に支えられたパンチと 、下部可動圧板２に支えられているダイ９との間で屈曲される。 前記下部圧板は、垂直な案内トラックに接して配置され、自由に回転する４対の ローラ１０によってガイドされる。案内トラックは、フレームの横断部材４にし っかりと固定されたスペーサ部材１１と、中央のジヤツキの固定された本体とに 作られている。 ３個のジヤツキ５ａ、　５ｂ、　５ｃは、図３に示された油圧制御回路の線区に 示されている方向制御式配給装置１２から油圧を供給される。前記の油圧制御回 路には、さらに、モーター１４によって駆動されるポンプ１３が含まれている。 配給装置１２のスライド弁がいずれかの方向にずれると、下部圧板２が上下いず れかの方向に移動する。圧板の下方移動は、圧板の重量の作用の下に行われる。 本発明の顕著な特徴の一つとして、油圧回路には、さらに定法減圧装置１５ａ、 １５ｂ、　１５ｃの形をとった圧力制御ユニットが含まれている。これら制御ユ ニットの数は可動圧板にある作動ジヤツキの数と同じである。図３の線図に示さ れている通り、減圧装置はそれぞれ前記ジヤツキのいずれかに連結している。し たがって、１個もしくは２個の減圧装置を作用させることによって、それぞれの 減圧装置に対応したジヤツキの制御圧力を継続的に減少させることができる。 プレス使用中に下部可動圧板２に生じる全ての傾斜運動を検知するため、検知装 置が設けられている。ただし、この検知装置は前記の傾斜運動の発生だけでなく その方向をも検知することができるように設計されている。 図１及び図２に示した実施例においては、前述のような目的で配置されている検 知装置は、下部圧板２の両端に装備された２つの線形移動変換器から構成されて いる。２つの参押基ａ！１６ａ、１６ｂに対応する前記変換器は、光学式読み取 り機能を備えたデジタル変換器か、もしくは誘電タイプ、電位差測定タイプなど のアナログ変換器とする。 図５に示された実施例においては、それぞれの変換器は可動式のインデックス２ ２を備えている。可動式インデックス２２は圧板２によって支えられ、垂直に固 定された定規２３に対して移動することができる。定規はフレームの横断部材４ にしっかりと固定されている。このようにして、前記の変換器は、それぞれに対 応した下部圧板の端の移動範囲を測定することができる。　前述した２つの変換 器は、それぞれが測定した移動範囲を電気信号の形で発信することができる。変 換器は２つとも、コンパレータ／コンピュータシステム２４に接続する電子回路 に接続すれている（図５参照）。コンパレータ／コンピュータシステムは、減圧 装置１５ａ、　１５ｂ、　１５ｃの制御要素に接続している出力部Ａ、　Ｂ、　 Ｃに出力を供給する。 コンパレータ／コンピュータは、検知された移動に同一性があるかどうか、ある いは、下部圧板２の傾斜運動に相当するような誤差が存在しているかどうかを判 断することができる。従って、コンパレータは傾斜トルクの大きさと同時にトル クの方向性をも判断できるわけである。 さらに、コンパレータ／コンピュータ２４は入力部Ｅを備えており、この入力部 を通じて、全体的な作動条件を定めるデータが入力される。このようなデータ人 力の指示は、通常の数値制御システムのようにデータ全体が人手により得られる 場合にはプログラミングの時点で行われる。データが感知プローブシステムなど 、金属シートの存在やストレインゲージ等のストレスゾーンの存在を検知する検 知装置によって得られる場合には、作動を開始するときに、作動条件データの入 力を指示すればよい。 作動条件は、金属シート部分の公称位置、すなわち位置の誤差を考慮に入れない 場合の金属シート位置や、金属シートの長さ、厚さ、使用する工具のタイプなど の要素によって異なる。上記に挙げたデータは、ベンディングプレスにこのよう なシステムが備わっている場合に、通常プレスの数値制御装置に送信されるデー タのほんの一部と考えるべきである。この場合、入力部Ｅを経由して数値制御部 から１回線のデータ転送が行われる。金属シートのベンディングは、通常の中心 が一定したベンディングで偶発的に中心がずれるだけの場合もあり、部分的に中 心をずらす場合もあり、ベンディング、パンチング、グイ・スタンピングなどの 各種の作業に関わる場合もある。これらの作業は工作機械によって行われること もある。 圧板の変形は、基本的には、上述のような作動条件によって異なるものである。 このため、コンパレータ／コンピュータは、変換器１６ａ、　１６ｂから受け取 ったデータに加えて、入力部Ｅに送られて来るデータを計算に入れなければなら ない。このような計算によって出力部Ａ、　Ｂ、　Ｃに送られる信号の大きさが 決定される。図４に示した実施例では、信号はそこから減圧装置１５ａ、１５ｂ 、１５ｃ　（図では減圧装置１５として一括）に送信され、接続バルブ２１ａ、 　２１ｂ、　２１ｃに送られる。　この場合のオーダーとしては、出力部Ａのみ から供給される信号を調整するか、特定の方向性を持った傾斜運動の場合には出 力部Ａと出力部Ｃから供給される信号に差をつけてもよく、あるいは出力部Ｂの みから供給される信号を調整するか、特定の方向性を持った傾斜運動の場合に出 力部Ｂと出力部Ｃから供給されるデータに差をつけてもよい。 コンパレータ／コンピュータが決定した補正の性質や大きさに従って、１つもし くは２つの出力部から信号を供給することができる。信号を供給された減圧装置 １５ａ、　１５ｂ、　１５ｃのうち２つがジヤツキ内の圧力分布を調整して、圧 板２の傾斜トルクに対向するトルクを作り出し、全体的な平行状態を確保すると ともに、前記圧板２と静止している圧板２との対向面の平行状態の最適化が可能 な形で、圧板が変形されるようにする。 既に指摘したとおり、図４は本発明によるベンディングプレスに用いられる油圧 制御回路の、もう一つの構築形態を示したものである。この構築形態が前に示し た実施例と遣うところは、減圧装置がひとつだけであることである（図中には１ ５の番号で示されている）。 しかしながら、３個のジヤツキ５ａ、　５ｂ、　５ｃの油圧制御回路は、それぞ れのジヤツキに対して、ポンプ１３から与えられる通常圧力もしくは減圧された 圧力のいずれかを作用させることができる。減圧された圧力の値は、単一の減圧 装置１５によって決定される。このために、図４の回路には３つの接続バルブ２ １ａ、　２１ｂ、　２１ｃが装備されている。それぞれのバルブは】個のジヤツ キに連結しており、それぞれのジヤツキに対して、通常圧力もしくは減圧装置に より決定された圧力のいずれかを作用させることが可能になる。 事実上、これら３個の接続バルブ２１ａ、　２１ｂ、　２１ｃは、減圧装置１５ と同様コンパレータ／コンピュータに接続している。このため、傾斜トルクが発 生した場合には、コンパレータ／コンピュータは、減圧装置１５及びバルブ２１ ａ、　２１ｂ、　２１ｃのうちいずれか２個に対し、同時に信号を供給する。そ のため、中央のジヤツキと、偏心的な荷重が働いている側と向かい合った側に配 置されているジヤツキにおいては圧力は減少する。これによって、対向トルクが 生じて傾斜トルクを釣り合わせて全体的な平衡が保たれるようになる。 さらに、下部可動圧板における傾斜トルクの発生を検知する装置についても、前 に示した２つの実施例に示されたものとは別の構造を採用することが可能である 。可動圧板の一方の端の移動と他の端の移動と比べた場合の差をモニターするよ うな装置を用いることもできる。実際問題として、いくつかストレインゲージを 適当に配置して、可動圧板の２つの部分にかかる力の差を検知するような検知シ ステムを用いることもできよう。その場合、前述のような形で配置されたストレ インゲージは、コンパレータ／コンピュータ回路に接続され１作用力の差の有無 と、その差の方向を判断することができるようにする。 減圧ユニットについても、減圧が可能でさλあれば、本書の実施例と異なる設計 を採用することができる。ただし、可動圧板にあるすべてのジヤツキについて一 遍に減圧を行うのではなく、個々のジヤツキもしくはいくつかのジヤツキについ て減圧が行われるようにしなければならない。 以上に示したように、本発明においては、単一の圧力源を備え、運動制御のため に単一の配給装置を採用し、かつ中央に配置された１個を含む３個以上のジヤツ キを備えた従来の機械の構造を保つことが可能である。本発明の効果は、それら の機械の構造上の一般条件に従って、かつ、全体としての平行状態を保ちつつ、 上下の圧板の向かい合った面の平行状態を最適化して、中心的もしくは偏心的な 作動が実施できるようにすることで達成される。 要約書 曲げプレスは少なくとも３つの油圧ジヤツキによって作動される下部可動圧板を 備久、油圧ジヤツキの２つは可動圧板の側端部に配置され、少なくとも１つのジ ヤツキは可動圧板の軸線に沿った中心部に配置されて、いる。 油圧回路は可動圧板の傾斜トルクの存在を検知する装置に連動しており、この検 知装置に接続されたコンパレータ／ジンピユータシステムを有する。ジヤツキは コンパレータ／コンピュータシステムにより制御された圧力制御ユニットを通じ て共通の方向配給装置に接続されている。 このシステムは（１１斜トルクの方向に対向する側に配置されたジヤツキ並びに 圧板の中心に配置されたジヤツキにかかる圧力を継続的に減少させ、傾斜トルク に対向するトルクを生じさせるようにする。 国際調査報告 国際調査報告 ＦＲ９０００９１８ ＳＡ　４３２２４

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．上部固定圧板と、３個以上の油圧ジャッキによって動かされる下部可動圧板 を含み、２つのジャッキは前記可動圧板の側端に配置され、１つ以上のジャッキ は前記下部可動圧板の軸に沿って中心に配置されて、これらのジャッキがモータ ー駆動のポンプを備えた油圧両路から正油を供給されており、さらに可動圧板の 上下運動を制御するための方向制御配給装置、可動圧板における傾斜トルクの存 在を検知するための検知装置、該検知装置に接続され検知された傾斜トルクの関 数として調整システムを制御するための出力を有する出力部（Ａ，Ｂ，Ｃ）を備 えたコンパレータ／コンピュータシステムを備え、全てのジャッキが、前記コン パレータ／コンピュータシステムにより制御される圧力制御ユニットを通して共 通の方向制御配給装置に接続され、前記コンパレータ／コンピュータシステムが 、傾斜トルクの方向に対向する側部に配置されたジャッキと中心に配置されたジ ャッキとに及ぶ圧力を持続的に減少させて前記検知装置から受け取ったデータの 関数として対向トルクを発生させることを可能し、 前記対向トルクが、一方では継続的かつ定比的な方法で傾斜トルクと釣り合い、 他方ではベンディング作業中に変形を受ける圧板の対向エッジにある作業ゾーン の間に一定の平行関係を確保することを可能にするシート形式の金属を変形する ベンディングプレス。
2. ２．コンパレータ／コンピュータが、さらに一般的な作動条件における変化を定 める付加データを入力する入力部（Ｅ）を備え、対向トルクが検知装置から受け 取ったデータと入力部から入力されたデータを合成した値の関数であることを特 徴とする請求項１のベンディングプレス。
3. ３．圧力制御ユニットが、下部可動圧板を作動させるジャッキの数に対応した数 の定比減圧装置を備え、かつ、それぞれの減圧装置が１個ずつのジャッキに連結 されていることを特徴とする請求項１のベンディングプレス。
4. ４．圧力制御ユニットが、油圧制御回路に挿入され、かつそれぞれのジャッキに 対応した連結パルプを通じて各油圧ジャッキに連結された１つの定比減圧装置を 備え、個々のジャッキに制御回路における通常圧力か、もしくは減圧された圧力 を加えることを特徴とする請求項１のベンディングプレス。