专利摘要:

公开号:WO1991003333A1
申请号:PCT/JP1990/001105
申请日:1990-08-30
公开日:1991-03-21
发明作者:Shigeru Tokai
申请人:Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho;
IPC主号:B21D5-00
专利说明:
[0001] 明 柳 プ レ ス ブ レ ー キ の制御装置 技 術 分 野
[0002] 本発明 は、 プ レ ス ブ レ ー キ の制御装置 に関 し 、 特 に 板材の折 り 曲 げ加工 に伴 う プ レ ス ブ レ ー キの機械的変 形を加味す る こ と に よ り 板材を所望の折 り 曲 げ角度に 精度良 く 折 り 曲 げ る よ う に し た装置 に関す る 。 背 景 技 術
[0003] 第 6 図、 第 7 図 に示す よ う に プ レ ス ブ レ ー キ c で は 下 ビ ー ム e の上部に そ の断面が V 字型に形成 さ れた ダ イ ス a を支承す る と と も に 、 上 ビ ー ム d の下部にパ ン チ b を支承 し て、 上 ビー ム d を下降作動 さ せ る こ と に よ り 板材 f の折 り 曲 げ加工が行われ る 。 こ の場合、 第 7 図 に一点鎖線で示すよ う に 、 加工時に上 ビ ー ム d 、 下 ビー ム e に加わ る 荷重に よ り 、 上 ビー ム d は上方に 下 ビー ム e は下方に撓む こ と に な る 。 こ の撓み に よ り 板材 f の 中央部の折 り 曲 げ角度 0 2 が両端部の折 り 曲 げ角度 0 1 よ り も大 き く な る い わ ゆ る 中開 き 現象が招 来す る (第 8 図参照) 。
[0004] そ こ で こ の 中開 き 現象を除去すべ く 、 第 7 図 に 2 点 鎖線で示す よ う に ダイ ス a の長手方向の 中央部を上方 に湾曲 さ せ る よ う に し て、 加工時 に お け る 上 ビ ー ム d 下 ビ ー ム e 間 の 平行度を保持す る よ う に ク ラ ウ ニ ン グ 調整す る よ う に し て い る 。 こ の ク ラ ウ ニ ン グ調整機構 は本 出願人の 出願 に 係 る 特公昭 6 0 — 4 7 0 1 7 号 公 報記載の プ レ ス ブ レ ー キ の 中 開 き 補 IE装置 等 に よ り 既 に 公知 と な っ て い る 。
[0005] ま た 、 プ レ ス ブ レ ー キ c で は板材 を所望 の 折 り 曲 げ 角 度 に す る 場 は第 6 図 に 示す よ う に い わ ゆ る 追 い 込 み量 g 、 つ ま り ダ イ ス a 上端 と パ ン チ b 下端 と の 距離 を上記所望 の 折 り 曲 げ角 度 に 応 じ て設定す る 必要が あ る 。 こ の 追 い 込み量 g は パ ン チ b の 下限位置 を 設定す る こ と で一義的 に 定 ま る こ と 力、 ら ブ レ ス ブ レ ー キ c に 上 d の 下降 ス ト ロ ー ク 量を調整す る 機構 を設 け 、 所望 の 折 り 曲 げ角 度 に 応 じ て こ の 調整機構が所要 に 駆動制 御 さ れ、 下降 ス ト ロ ー ク 量が最適値 に 設定 さ れ る 。 こ の種 の技術 と し て は特公平 1 一 2 0 9 2 7 号公報の プ レ ス ブ レ ー キ に お け る 折 り 曲 げ角 度制御装置 等 に み ら れ る よ う に 板材の 所望折 り 曲 げ角 度、 板厚等加ェ条 忭 を入力 し て、 こ れ ら 加工条件 に 基づ き プ レ ス ブ レ ー キ の 機械的特性 お よ び板材の 弾性変形特性を 加味 し た 追 い 込み量捕正値を求 め、 こ の 追 い 込み量捕生値 と 追 い 込み量の理論値 に よ り 補正追 い 込 み量を得 て、 こ の 柿 正追 い 込み 量 に 応 じ て パ ン チ の 下限位置 を設定す る よ う に し て い る 。
[0006] 前者 の ク ラ ウ ニ ン グ調整を行 う 技術で は以下 の よ う な 不都台が あ る 。 す な わ ち 、 ク ラ ウ ニ ン グ調整量 は 、 上 ビ ー ム d 、 下 ビ 一 ム e の 橈 み量 に 応 じ て変 化す る 。 そ し て、 こ の 撓み量 は折 り 曲 げ加ェ条件 に 応 じ て変 化 す る こ と 力、 ら 力 IIェ条件が変 わ る ご と に オ ペ レ ー タ は 何 回 か試 し 曲 げを行 い 巾 開 き 力( 消 さ れ る ク ラ ウ ニ ン グ 調整量 を 決定 し 、 こ の 決定 し た 調整量で ク ラ ウ ニ ン ゲ 調整 を行 っ て か ら 本格 的 な 量産加 ェ に 移行す る よ う に し て い る 。 こ の よ う に 卜 ラ イ ア ン ド エ ラ 一 で ク ラ ウ 二 ン グ調整量 を決定す る こ と は オ ペ レ ー 夕 に 熟練 を 課す と と も に 、 各 人の 熟練度 に 応 じ て製品精度 に パ' ラ ツ キ が発生す る と い ぅ 不具 合 を招 来 さ せ る こ と に な る 。 ま た 、 場 合 に よ っ て は Φ開 き が解 さ れな い こ と も 起 こ り 得 る 。 さ ら に 試 し 曲 げ に 要す る 時間分 、 作業効率が 大幅 に 低下す る こ と と な っ て い た
[0007] 一方、 後者 の 追 い 込 み 量を 補 ίΕす る 技術 に よ れば プ レ ス ブ レ ー キ の 機械的特性お よ び板材の 弾性変形特性 を加味 し た パ ン チ 下 限位置が求 め ら れ る 結 ヽ し ftt| げを行わ ず と も 動的 に 所望 の 折 り 曲 げ角 度が得. ら れ る 利点力《 あ る も の の 、 こ の技術 は ク ラ ウ 二 ン グ調整量 に よ る 変動分 を 加味 し て い な い た め 、 ク ラ ゥ ニ ン グ調 整 を行 う と 実際の 折 り 曲 げ角 度 は 、 所望折 り 曲 げ角 度 か ら ずれ て く る と い う 不都合が招来す る こ と に な る 。
[0008] 本発明 は こ う し た 実情 に 鑑み て な さ れ た も の で あ り 板材 の 折 り 曲 げ加ェ に ί中- う プ レ ス ブ レ ー キ の 機械的変 形を 加味 し た ク ラ ウ ニ ン グ調整 と プ レ ス ブ レ ー キ の 可 動 テ ー ブ ル上 ビ 一 ム の 移動位置 の 位置決 め が Π 動 的 に 行われ、 試 し 曲 げを行わず と も 動的 に (1'開 き を解消 さ せ る と と も に板材を所望の折 り 曲 げ角度に 精度良 く 折 り 曲 げ る こ と の で き る ブ レ ス ブ レ ー キ の制御装置を 提供す る こ と を そ の 目 的 と し て い る 。 発 明 の 開 示
[0009] そ こ で こ の 発明 で は 、 第 1 の金型を支承 し た 同定テ 一 ブル と 、 前記第 1 の金型 に近接す る こ と に よ り 板材 の折 り 曲 げ加ェを行 う 第 2 .の金型が支承 さ れ、 前記第 1 の 金型 に対 し て前記第 2 の金型が近接 ΓΙ IX- に上 ド動 す る 可動テ ー ブル と を有 し 、 前記板材の折 り 曲 げ角 度 が 目 標折 り 曲 げ角度に な る よ う に前記固定テ ー ブル ま た は前記可動テ ー ブルを ク ラ ウ ニ ン グ調整す る と と も に、 前記第 ] 、 第 2 の金型の最接近時 に お け る 前記可 動テ ー ブ ルの移動位置を調整す る よ う に し た ブ レ ス ブ レ ー キ の制御装置 に お い て 、 前記 0 標折 り 曲 げ角度を 含む折 り 曲 げ加ェ条件 に基づい て前記第 1 、 第 2 の金 型の最接近時に お け る 前記固定テ ー ブルお よ び前記可 動テ ー ブル各部の負荷変位を演算す る 第 1 の演算 - f.段 と 、 前記第 1 の演算手段の演算結果 に基づい て ク ラ ウ ニ ン グ調整量を演算す る第 2 の演算手段 と 、 前記第 1 第 2 の演算手段の演算結果に 基づい て前記板材の折 り 曲 げ角度が前記 『1 標折 り 曲 げ角度 に な る よ う に前記第 ] 、 第 2 の金型の最接近時に お け る 前記可動テ ー ブル の移動位置を演算す る 第 3 の演算手段 と を具え 、 前記 第 2 の演算 手段 の演算結 梁 に 基づ い て前記岡 定 テ ー ブ ル ま た は前記可動 テ ー ブル を ク ラ ウ ニ ン グ調整す る と と も に 、 前記第 3 の 演算手段 の 演算結 果 に 基づ い て前 記第 〗 、 第 2 の 金型 の 最接近時 に お け る 前記可動 テ ー ブ ル の移動 位置 を調整す る よ う に し て い る 。 す な わ ち 第 ] の 演算 手段で は 、 折 り 曲 げ加 工条 忭 に 基づ き 加ェ 時 の 荷重 に 伴 う 固定 テ ー ブ ル お よ び 可動 テ ー ブル 部 の 負荷変位が演算 さ れ る 。 そ し て 、 第 2 の 演算 T-段で は 、 演算 さ れ た 負荷変位 に 基づ き 最適 な ク ラ ウ ニ ン ゲ 調整量が演算 さ れ る 。 さ ら に 第 3 の 演算手段で は上記 演算 さ れ た 負荷変位 と ク ラ ウ ニ ン グ調整量 に よ る 変動 分 を 加味 し て 、 板材 を fl 標折 り 曲 げ角 度 に 折 り 曲 げ る こ と がで き る 可動 テ ー ブルの 移動位置が演算 さ れ る 。 そ し て第 2 の 演算で得 ら れた ク ラ ウ ニ ン グ調整量で ク ラ ウ ニ ン グ調整す る と と も に 、 可動 テ ー ブ ル の 移動位 置が第 3 の 演算 手段で得 ら れ た 位置 と な る よ う 可動 テ 一 ブ ルの 位置決 め を行 う 。 こ の 結 果、 fl荷変 位 を 加味 し た 最適 な ク ラ ウ ニ ン グ調整並 び に 負荷変位 と ク ラ ウ ニ ン グ調整量 に よ る 変動分 を加味 し た 最適 な 可動 テ ー ブ ル の移動位置 の 位置決 め が同時 に かつ [^ 動 的 に な さ れ る こ と に な る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明
[0010] 第 1 図 は 、 本発明 が適用 さ れ る プ レ ス ブ レ ー キ の一 例 を 示す 図で 、 負荷時の 変 形状態 を模式的 に 示 す 図、 第 2 図は、 第 1 図 に 示す上 ビー ム 下限位置設定 ffl メ カ サ 一 ボお よ び ク ラ ゥ ニ ン グ調整機構部を制御す る 装置 の 一例を示す制御 ブ ロ ッ ク 図 、 第 3 図 は、 第 1 図 に 示 す ダ イ ス と 板材 と パ ン チ の幾何学的関係を概略的 に 示 す図、 第 4 図 はェァ ベ ン ト 加ェ時に お け る ダ イ ス と 板 材 と パ ン チ と の幾何学的関係を示す図、 第 5 図 は コ ィ 二 ン グ加ェ時 に お け る ダ ィ ス と 板材 と パ ン チ と の幾何 学的関係を示す図、 第 ら 図か ら 第 8 図 は、 従来技術を 説明す る た め に用 い た 図で、 第 6 図 は、 板衬が折 り 曲 げ ら れ る 状態を示すプ レ ス ブ レ ー キ の 要部側面図、 第 7 図 は、 プ レ ス ブ レ ー キ の ϋ面図、 第 8 図 は、 折 り 曲 げ製品を示す斜視図であ る 。 発明 を実施す る た めの最良の 形態
[0011] 以下、 図面を参照 し て本発明 に 係 る プ レ ス ブ レ ー キ の制御装置の実施例を説明す る 。
[0012] 第 1 図 は ブ レ ス ブ レ ー キ 1 の正.面図お よ び側面図を 示す。
[0013] 同図 に示す よ う に こ の プ レ ス ブ レ ー キ 1 は大 き く は 側面形状が V 字型の ダ ィ ス 2 がそ の上部に支承 さ れた 固定テー ブルであ る 下 ビー ム 3 と 、 ダイ ス 2 の ΠΠ部に 凸部を接近 さ せ る こ と に よ り 板材 4 の折 り 曲 げ加ェを 行 う パ ン チ 5 がそ の 下部に 支承 さ れ、 左右 に配設 さ れ た油圧 シ リ ン ダ 6 R , 6 L で発生す る 油圧 に よ り パ ン チ 5 を ダ イ ス 2 に接近 ^ 在 に上下動 さ せ る 可動テ ー プ ルで あ る 上 ビ — ム 7 と 力、 ら 構成 さ れて い る 。
[0014] 同 図で は上 ビ ー ム 7 が下 限位置 ま で ド降 し て い る 状 能、 つ ま り パ ン チ 5 が ダ イ ス 2 に 最 も 接近 し て い る 状 態を 示 し て お り 、 こ の上 ビ ー ム 7 の 下 限位置 に 応 じ て 板材 4 の 折 り 曲 げ角 度 A が決定 さ れ る こ と に な る 。 上 ビ 一 ム 7 の 下 限位置 の 設定 は上 ビ ー ム 7 の Ir— 右 の 適宜 の 筒所 に 設 け ら れ た 上 ビ ー ム 下 限位置 設定用 メ 力 二 力 ル サ ー ボ 8 R , 8 L を 作動 さ せ る こ と に よ り 行 わ れ る な お 、 こ の 種の メ 力 二 カ ル.サ ー ボ機構 は 公知 の 技術で あ り 、 機構 S 体 は本願の 趣 旨 と は 直接関係 な い の で 詳 細 な 説 明 は避 け る こ と と す る 。
[0015] ま た 、 下 ビ ー ム 3 に は第 7 図 を以て前述す る よ う な ク ラ ゥ ニ ン グ調整機構部 9 が配設 さ れて い る 。 こ の ク ラ ゥ ニ ン グ調整機構部 9 は 、 後述す る C P U 1 Π (第 2 図参照) か ら 出 力 さ れ る ク ラ ウ ニ ン グ量設定指 令信 号 に 応 じ て 所望 の ク ラ ウ ニ ン グ量 C W ( 下 ビ ー ム 3 の 中央値) が得 ら れ る よ う に 下 ビ ー ム 3 の 上面 を 矢 印 C に 示す ご と く 湾曲 自 在 に 変位 さ せ る も の で あ る 。 な お こ の 種の ク ラ ゥ ニ ン グ調整機構部 は 公知 の 技術で あ り 機構 自 体 は 本願 の 趣 旨 と は 直接関係 な い の で 詳細 な 説 明 は避 け る こ と と す る 。
[0016] 2 図 は 、 上 ビ ー ム 下 限位置設定用 メ 力 二 カ ル サ ー ボ 8 R , 8 L 並 び に ク ラ ウ ニ ン グ調整構部 9 を駆動 制 御す る 制御装置 の ブ ロ ッ ク 図 を概念的 に 示 し て い る 。
[0017] 同 図 に 示す よ う に こ の 制御装置 は 、 大 き く は板材 4 の El 標折 り 曲 げ角 度 W A を 含む後述す る 板材 4 の 加 .1: 条 ί牛 を入力 、 設定す る と と も に ブ レ ス ブ レ ー キ 1 の 起 動、 停止等 を行 う 操作盤 1 〗 と 、 操作盤 〗 1 に 人力 さ れ た 加ェ条件 に 基づい て後述す る 演算 内容で ク ラ ウ 二 ン グ量 C Wを演算 し 、 こ の演算 さ れ た ク ラ ウ ニ ン ゲ量 C Wだ け 下 ビ ー ム 3 の 上面 を変位 さ せ る た め の ク ラ ゥ ニ ン グ量設定指令信号 を ク ラ ウ ニ ン グ調整機構部 9 に 出 力す る と と も に 、 い た 材 4 が Π 標折 り 曲 げ角 度 W A に 折 り 曲 げ ら れ る よ う に 上 ビ ー ム 3 の 下限位置 の Π 標 値を演算す る C P U 1 Π と 、 こ の C P U 1 Π で演算 さ れ た 0 標下 限位置 に 応 じ た パ ル ス 信号 を モ ー タ 制 御部 1 3 に 出力す る N C コ ン ト ロ ー ラ 1 2 と 、 N C コ ン ト ロ ー ラ 1 2 力、 ら 出力 さ れ る パ ル ス 信号 に 応 じ た 冋転量 が サ ー ボ モ 一 夕 ] 4 R , 1 4 L で得 ら れ る よ う に サ ー ボ モ ー タ ] 4 R , 1 4 L に そ れぞれ付設 さ れた ェ ン コ ー ダ : I 5 R , 1 5 L の 出 力 に 基づ く モ ー タ 1 4 R , 1 4 L の フ ィ 一 ド バ ッ ク 制御 を行 う モ ー タ 制御部 1 3 と モ ー タ 制御部 1 3 に よ り 駆動 さ れ、 右側の上 ビー ム 下 限位置設定用 メ 力 二 カ ルサ 一 ボ 8 R お よ び左側 の 上 ビ ー ム 下限位置設定用 メ 力 二 カ ルサ 一 ボ 8 L を そ れぞれ 作動す る サ 一 ポモ ー 夕 ϋ 4 R お よ び 1 4 L と 力、 ら 構成 さ れて い る 。 モ ー タ 制御部 1 3 で は以 下 の よ う な 態様 で サ ー ボモ ー タ 1 4 R , 1 4 L の 制御が行わ れ る 。 す な わ ち 、 サ ー ボモ ー タ 1 4 R を 代表 さ せ て 説明 す る に N C コ ン ト ロ ー ラ 1 2 力、 ら 出 力 さ れ る パ ノレ ス 信号 ( モ ―、、 、
[0018] 一 タ 冋転量 の 標値) は 、 パ ル ス =J ン V" イ ン ョ ナ 1 6 を 介 し て 偏差 カ ウ ン 夕 1 7 R に 加 え ら れ る 。 ― Jj、 ェ ン コ ー ダ 1 R の 検 出 値 ( モ 一 夕 冋転量の 現 η· ) も パ ル ス コ ン デ ィ シ ョ ナ ] 8 R を 介 し て 偏差 力 ゥ ン タ 1
[0019] 7 R に 加 え ら れ る 。 偏差 カ ウ ン 夕 1 Ί R で は こ れ ら 入 力 さ れ た モ 一 夕 问転量 の R 標 値 と 現在 ίίδ と の 偏 差を 求 め 、 こ れ を D / A コ ン バ 一 夕 1 9 R に 出 力 す る 。 こ の D A コ ン パ' 一 夕 - 1 9 R か ら は モ ー 夕 回 ¾;·量 の 偏差が ア ナ 口 グ 出 力 さ れ る 。 ま た、 パ ル ス コ ン デ ィ シ ョ ナ 1
[0020] 8 R の 出 力 は 、 F V 変換器 2 0 R に II え ら れ、 該 F ノ V 変換器 2 ϋ R 力、 ら モ 一 夕 回転速度 の 現 T . 組 (速度 ブ イ 一 ド ヽ ッ ク 量) が Ύ ナ 口 グ 出 力 さ れ る 。 し 力、 し て サ ー ボ ア ン プ 2 ] R 力、 ら は 、 こ れ ら モ 一 夕 冋転量 の 偏 差 と モ ー タ 回転速度の 現在値 と の 偏差 に 応 じ た モ ー タ 駆動 信号が 出 力 さ れ、 こ の モ ー 夕 駆動信号 に 応 じ て サ ー ボモ ー 夕 1 4 R の 问転量が 目 標値 に な る よ う に 転 す る こ と に な る
[0021] な お 、 左側の 各要素 1 6 1^ 〜 2 :1 も 上記 1 6 11 ~ 2 1 R と 同機能で あ り 、 同様 に し て サ ー ボ モ ー タ Ί 4 L の 回転制御が な さ れ る こ と に な る 。
[0022] 以下、 C P U ] 0 で行 わ れ る 演算処 jq に つ い て第 1 図 と 第 3 図 と を 合 わ せ参照 し て説明 す る 。
[0023] と こ ろ で 、 周 知 の ご と く V 曲 げ Z エ ア ー ベ ン ド と 呼 称 さ れ る 板材の折 り 曲 げ加 ェで は 、 完成品 の 折 り げ 角 度 (製品曲 げ角 度 と い う ) W A は第 3 図 の H , I , J 点の 位置関係で規定 さ れ る の う ち H J 点は 、 ダ イ ス 2 と パ ン チ 5 に よ り 決 ま り I 点は 、 板材 4 の 成型性や製品曲 げ角度 W A に よ り 決 ま る o I ίί
[0024] H J 点を結ぶ線部 ( ダ ィ ス 2 の上端) と I 点 (パ ン チ 5 の先端 ) と の距離を追 い 込 み量 P E と い う 。 板材
[0025] 4 を所望の折 り 曲 げ角 度 W A に均 に折 り 曲 げ よ う と すれば、 こ の 追 い 込み量 P E が適切な 値で あ り 、 かつ 板材 4 の長手方向 の い ずれの位置で も 同一の 値が得 ら れ る よ う に上 ビ ー ム 7 の 下限位置 と ク ラ ゥ ニ ン グ量を 制御すれば よ い こ と に な る 。 た だ し 、 以下、 長 手 ¾■向 に お い て板厚 W T のバラ ッ キ や ダ イ ス 2 の V 幅 D V の バ ラ ツ キ等は な い も の と 仮定す る o
[0026] こ の追 い 込み量 P E の決定要因 と し て は大 き く は成 型性要因 と プ レ ス ブ レ ー キ 1 の機械的要因があ り 、 そ の 内訳はつ ぎの よ う に考え ら れ る
[0027] 1 ) 成型性要因
[0028] • 金型条件
[0029] こ れ は ダ ィ ス 2 と パ ン チ の 各部寸法であ り 、 ダ ィ ス V 幅 D V 、 パ ン チ先端部半径 P R (第 4 図参照) 、 ダ イ ス V 溝角度 D Α 等が考え ら れ る 。
[0030] • 材料条件
[0031] こ れ は板材 4 の特性で あ り 、 そ の材質、 板厚 W T , n 値等が考 ら れ る 。
[0032] • 成型荷重
[0033] こ れ は パ ン チ 5 の先端が板材 4 に どの 位食い込むか 決定す る 因子で あ り 、 製品 曲 げ角 度' W A 、 上記金 条 件、 材料条件 等が考 え ら れ る 。
[0034] • そ の 他
[0035] 加圧保持時 間、 曲 げ ス ビ ー ド等が考 え ら れ る 。
[0036] 2 ) 機械的要因
[0037] • 上 · 下 ビ ー ム の 負荷変位
[0038] 上 ビ ー ム 7 お よ び F ビ ー ム 3 の 撓 み 量、 上 ビ ー ム 下 限位置 設定用 メ カ サ ー ボ 8 R , 8 L の 位置決 め川 ス ト ッ パ位置 の ずれ量、 各 ビ ー ム の 圧縮変 形 等が 考 え ら れ る ο
[0039] • 上 · 下 ビ ー ム の 平行度
[0040] 負荷 に よ る 変位 を補正す る た め の ク ラ ウ ニ ン グ量 C Wで あ る 。
[0041] ♦ そ の 他
[0042] 温度変 化 に よ る 下死点変 化 や熱変 形等が 考 え ら れ る 以上 の う ち 、 ま ず成型性要因 に よ る 追 い 込み 量 P E の 演算方法 に つ い て説明 す る 。
[0043] 第 4 図 は V 曲 げエ ア 一 ベ ン ド加コ: に お け る ダ イ ス 2 パ ン チ 5 、 板材 4 の 幾何学的関係 を 示す。
[0044] 操作盤 1 1 に は入力 情報 と し て以下 の よ う な 板材 4 の 加ェ条件が 入力 さ れ る 。
[0045] す な わ ち 、
[0046] 板厚 W T 、 板材材質 M A T 、 製品 曲 げ角 度 W A 、 ス ブ リ ン グバ ッ ク 角 度 S B 、 成型 巾 の 内側 曲 げ 半径 F R パ ン チ 先端半 径 P R 、 ダ イ ス V 幅 D V 、 ダ イ ス V 溝角 度 D A 、 ダ イ ス肩ァ 一 ノレ D R … ( 1 ) であ る ( な お、 操作盤 1 1 に は他の加ェ条件 も 入力 さ れ る 力《 こ れ に つ い て は後述す る ) 。
[0047] す る と 、 ま ず曲 げ部凹み量、 つ ま り パ ン チ先端食い 込み量 G R が、 板厚 W T 、 板材材質 M A T 、 製品曲 げ 角度 W A 、 パ ン チ先端半径 P R 、 ダ イ ス V 幅 D V に よ つ てつ ぎの よ う に一義的 に求め ら れ る 。
[0048] G R = f ( W T , M A T , W A , P R , D V )
[0049] … ( 2 ) な お、 上記関数 f ( ) は 予め実験、 シ ^ ユ レ 一 シ ョ ン に よ っ て決定 さ れて い る も の と す る 。
[0050] 同図か ら も 明 ら かな よ う に成型中 の 曲 げ角 度 F A は
[0051] F A = W A - S B … ( ) であ り 、 図中 P E I は、
[0052] P E I = ( g - h ) x t a n ( 9 0 ° - F A / 2 ) 一 i 一 j … ( 4 ) g = D V / 2 + D R x t a n ( 9 0 ° - D A / 2 ) , 2 … ( ) で あ り 、
[0053] h = ( D R + W T ) x s i n ( 9 0 ° - F A / 2 ) … ( 6 ) であ り 、
[0054] i = ( D R + W T ) x c o s ( 9 0 - F A / 2 ) - D R … ( 7 ) で あ り 、
[0055] j = F R x ( 1 ノ c o s ( 9 0 ° — F A Z 2 ) - 1 )
[0056] … ( 8 ) で あ る 力、 ら 、 こ れ ら ( 5 ) 〜 ( 8 ) 式を ( 4 ) 式 に 代 入す れば、 P E I を得 る 。 そ し て 、 追 い 込 み量 P E は 、
[0057] P E = P E I + G R - ( 9 ) で あ る 力、 ら 、 上記得 ら れた P E I と 前記 ( 2 ) 式で求 め ら れ た G R を こ の ( 9 ) 式 に 代入すれ ば、 追 い 込 み 量 P E を求 め る こ と 力《で き る 。
[0058] —方 、 第 5 図 は V 曲 げ コ ィ ニ ン グ加ュ: に お け る ダ ィ ス 2 、 パ ン チ 5 、 板材 4 の幾何学的関係を 示 す。
[0059] こ の 場 台 は 、 同 図 に 示す よ う に パ ン チ 先端 怪 P R は成型 中 の 内側曲 げ半径 F R と ほ ぼ等 し い も の と す る と と も に 、 パ ン チ 先端角 度 P A 、 ダ イ ス V 溝角 度 D A が成型中 の 曲 げ角 度 F A と ほ ぼ等 し い も の と す る 仮定 を行 う 。 ま た 、 目 的 と す る 製品形状が得 ら れ る よ う に 成型荷重、 パ ン チ 、 ダ イ 形状が決 め ら れて い る も の と す る ( ス プ リ ン グバ ッ ク の 影響 は型 に 折 り 込 ま れて い る ) o
[0060] す る と 、 追 い 込み量 P E は 、
[0061] P E = ( k - 1 ) X t a n ( 9 0 。 — D A Z 2 )
[0062] 一 m -- ( 1 0 ) と な る 。 こ こ に 、
[0063] k = D V / 2 - ( 1 1 ) で あ り 、 I = W T / s i n ( <5 Π ° - D A / 2 )
[0064] - ( 1 2 ) で あ り 、
[0065] m = P R x ( Z c o s ( 9 ϋ 。 一 D A ノ 2 ) - ] )
[0066] - ( 1 3 ) で あ る 力、 ら 、 こ れ ら ( 1 1 ) - ( 1 ) 式を ( 1 n ) 式 に 代入す る こ と に よ り 追 い 込 み 量 P E 力《求 め ら れ る 。
[0067] つ ぎ に 前述す る よ う に 2 ) の 機械的 要 を 加味 し た 追 い 込み 量 P E 、 具体的 には上 ビ ー ム 7 の 下 限位置 の 演算 に つ い て説明 す る 。
[0068] 機械的要因 の う ち 、 曲 げ加ェ時 に特 に 問題 と な る の は上 · 下 ビ ー ム の 負荷変位 と 上 · 下 ビ ー ム の 平行度 ( ク ラ ウ ニ ン グ量) で あ る 。 以下、 そ の 他の 要闪 の 影 響 は 無視す る も の と す る 。 そ こ で プ レ ス ブ レ ー キ 1 の 加ェ時 に お け る 各部 の変形状態を第 1 図 に 示す よ う に モ デ ル 化 し 、 負荷時の 機械的変形を考慮 し た 上 ー ム 7 の 下限位置 を以下の よ う に 求め る 。
[0069] すな わ ち 、 い ま 操作盤 "! 1 に は、 上記 ( 1 ) 式の 加 ェ条件、 つ ま り 板厚 W T 、 板材材質 M A T 、 製品 曲 げ 角 度 W A 、 ス プ リ ン グ バ ッ ク 角 度 S B 、 成型 巾 の .内側 曲 げ半径 F R 、 パ ン チ 先端半径 P R 、 ダ イ ス V 幅 D V 、 ダ イ ス V 溝角 度 D A 、 ダ イ ス 肩 ア ー ノレ D R の 他パ ン チ 高 さ P H 、 ダ イ ス 高 さ D H が入力情報 と し て 入力 さ れ す る と 、 こ れ ら 加丁-条 件 に 基づ い て上 · 下 ビ ー ム 各 部 の 負荷変位、 具体 的 に は上 ビ ー ム 撓 み 量 ( 機械 中央 値) D U、 下 ビ ー ム 撓み量 (機械 屮央値) D L 、 上 ビ ー ム の 支点位置 ( シ リ ン ダ連結部) 負荷変位 ( ,·: 甲- 均 値) E U T 、 下 ビ ー ム の 圧縮変位 ( 支点位 置 負荷変 位) E L 、 上 ビ ー ム の 下限位置決 め 用 ス ト ッ パ取付 け 部 の 負荷変位 (左右 平均 値) E S 、 上 ビ ー ム の ト' 限 位 置決 め 用 ス ト ッ パ取付 け部力、 ら シ リ ン ダ取付 け 部 ま で の 負荷変位 ( 左右平均 ί直) D C 力 求 め ら れ る 。
[0070] こ れ ら 各変数 の 数 値 は 、 予 め 実験、 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 等 を 行 い 、 加 丁-条件が与 え ら れ る と 一義的 に 定 ま る 実験式を求 め て お け ば、 こ の 実験式か ら 即座 に る こ と がで き る
[0071] つ ぎ に 、 こ れ ら 上 · 下 ビ ー ム 各部 の 負荷変位 の 幾何 学的関係 を 考察す る 。
[0072] 第 1 図 に お い て F , G は そ れぞれ無 荷時 の 上 ビ ー 厶 7 の 下面、 下 ビ ー ム 3 の 上面 を 示 し 、 E は 負荷時 の 上 ビ ー ム 7 の 下面、 B は ク ラ ウ ニ ン グ調整が行 わ れて い な い 場合 の 負荷時 の 下 ビ ー ム 3 の 上面、 C は ク ラ ウ ニ ン グ調整が行 わ れて い る 場 合の 負荷時 の 下 ビ ー ム 3 の 上面 を 示 し て い る 。 そ し て 、 C W は ク ラ ウ ニ ン グ量 (機械中央値) で あ る 。 な お 、 ク ラ ウ ニ ン グ形状 は上 • 下 ビ 一 ム 撓み 合成曲 線 と 一致 し て お り 、 よ っ て 機械 巾央 に お け る 下 ビ ー ム 上面 と 上 ビ 一 ム 下面 と の 距離 と 板材長 さ 内 の 任意 に 位置 に お け る そ れ と は 同一で あ る と 仮定す る ク ラ ウ ニ ン グ量 c wは 、 上記求 め ら れ た 上 ビ ー ム 撓 み 量 D U お よ び下 ビ ー ム 橈 み量 D L に 基づ き F記 の よ う に最適 な 値 と し て演算 さ れ る 。
[0073] C W = ( D U + D L ) X K E C W - ( 1 4 ) こ こ に K E C Wは定数で あ り 、 こ れ も 予 め 実験、 シ ミ ユ レ ー シ ヨ ン 等 に よ っ て最適 値力 得 ら れて い る も の と す る 。
[0074] さ て 、 前述す る よ う に 加工条件が判 明 すれ ば ( 2 ) 式〜 ( 9 ) 式 ま た は ( 1 n ) 式 〜 ( 1 3 ) 式 に よ り 追 い 込 み量 P E が演算 に よ り 求 め ら れ る 。 し た 力《 つ て機 械が剛体で あ れば上 ビ ー ム 7 の 下限位置 ( 下 ビ ー ム 上 面 と 上 ビー ム 下面 と の 距離、 以下 こ れを デ プ ス 値 と い う ) D p は上記追 い 込み量 P E と パ ン チ 高 さ P H と ダ イ ス 高 さ D H と 力、 ら 図 よ り 明 ら 力、 な よ う に 次 の よ う に 表 さ れ る 。
[0075] D p = P H + D H - P E … ( 1 5 ) し 力、 し 、 実際 に は上 ♦ 下 ビ ー ム は 図 示す る よ う に 変 形す る 力、 ら 、 成型時 に お け る デ プ ス 値 は 、 D p ' に な り 、 製品曲 げ角 度 W A を得 る た め の デプ ス 値 D p に な ら な い。 そ こ で予 め最終的 に デ プ ス 値 D D が得 ら れ る よ う に 以下の よ う な 変形分 を 見込ん だ デ プ ス 値 D ρτを 標値 と す る 。
[0076] D pT= D p - ( D p ' - D p ) - ( 1 6 ) こ の ( 】 6 ) 式 は 図 力、 ら 明 ら 力、 に 、
[0077] D pT= P H + D H - P E - ( D U + D L + E U T + E L ) + C W - ( 1 7 )
[0078] ( E U T = E S - D C ( 1 8 ) )
[0079] で あ る 力、 ら 、 上記求 め ら れ た 上 ♦ 下 ビ ー ム 各部 の 負 荷 変位 D U , D L , E U T , E L を上記 ( 1 7 ) 式 に 代 入す る と に よ り 機械的変形 を 加味 し 、 最終 的 に 所望 の 製品 曲 げ角 度 W A を 得 る こ と がで き る 11 標 デ ブ ス 値 を 得 る こ と がで き る
[0080] 以上説明 し た よ う な 演算処理が C P U 1 f) で行 わ れ る と 、 ( 1 4 ) 式で演算 ざれ た ク ラ ゥ ニ ン グ量 C W だ け 下 ビ ー ム 3 の 上面 を変位 さ せ る た め の ク ラ ウ ニ ン グ . ル
[0081] 里 ax止指 令信号が ク ラ ウ 二 ン ゲ調整機構部 に 出 力 さ れ、 該 ク ラ ウ 二 ン グ調整機構部 9 に よ り 下 ビ ー ム 3 の 上面が上記 ク ラ ウ 二 ン グ量 C Wだ け 変位 さ れ る 。 そ し て 、 C P U 1 0 力、 ら ( 1 7 ) 式で演算 さ れた 標 デ ブ ス 値 D p Tに M^、 じ た 信号が N C 3 ン 卜 ロ ー ラ 1 2 に 出 力 さ れ る 。 こ の 結果、 以下 モ一 タ 制御部 1 3 、 サ ー ボモ 一 タ ] 4 R , 1 4 L を 介 し て上記上 ビ一ム 下 限位置 設 定用 メ カ ザ一ボ 8 R , 8 L が上 ビ一ム 7 の 下 限位置 を 最終 的 に デ プ ス 値が D p に な る よ う に 作動す る 。 こ う し た ク ラ ウ 二 ン グ調整 と 上 ビ ー ム 下 限位置 の 設定が な さ れ た 後、 プ レ ス ブ レ ー キ ] を稼動 さ せれば、 板材 4 を 目 標の 折 り 曲 げ角 度 W A に 精度良 く 折 り 曲 げ る こ と がで き o
[0082] な お 、 実施例で は上 ビ ー ム が上下動す る ブ レ ス ブ レ ー キ に つ い て 説 明 し た が、 こ れ に 限定 さ れ る こ と な く 下 ビー ム が上下動す る ブ レ ス ブ レ ー キ に つ い て も 適 す る こ と 力《で き る の は も ち ろ ん で あ る 。 産 業 上 の 利 用 可 能 性 こ の 発明 に よ れば プ レ ス ブ レ 一 キ の機械的変形量 に 基づ き ク ラ ウ 二 ン グ調整量を演算 し て こ の演算値に 基 づ き 自 動的 に ク ラ ウ 二 ン グ調整を行 う よ う に し た の で n人 し 曲 げを行わ ず と も 確実 に 中開 ら き を解消す る こ と がで き 、 作業効率 に 優れた ブ レ ス ブ レ ー キ を提供す る こ と がで き る 。 し か ち 、 ク ラ ウ 二 ン グ調整量を加味 し て可動テ 一 ブル の位置決め をィ丁 う よ う に し た の で 、 板 材を所望 の 角度に 正確に折 り 曲 げ る こ と がで き 、 加 T. 精度に 優れ た プ レ ス ブ レ 一 キを提供す る こ と がで き る こ の 発明 の プ レ ス ブ レ 一 キの制御装置 は 、 作業効率 性 お よ び加ェ精度が要求 さ れ る プ レ ス ブ レ ー キ に 適用 し て好適で あ ο
权利要求:
Claims請 求 の 範 囲
( 1 ) 第 :! の金型を支承 し た 岡定テ ー ブル と 、 前記 第 ;! の金型 に接近す る こ と に よ り 板材の折 り 曲 げ加 Π を行 う 第 2 の金型が支承 さ れ、 前記第 :! の金型 に 対 し て前記第 2 の金型が接近 向 在 に上下動す る 可動 テ ー プ ル と を有 し 、 前記板材の折 り 曲 げ角度が Π 標折 り 曲 げ 角度 に な る よ う に前記同定テ 一 ブル ま た は前記可動 テ 一 ブルを ク ラ ウ ニ ン グ調整す る と と も に 、 前記第 Ί 、 第 2 の金型の最接近時 に お け る 前記可動テ ー ブルの移 動位置 を調整す る よ う に し た プ レ ス ブ レ ー キ の制御装 置 に お い て、
前記 目 標折 り 曲 げ角 度を 含む折 り 曲 げ加工条件 に 基 づい て前記第 :! 、 第 2 の金型の最接近時に お け る 前記 固定テ ー ブルお よ び前記可動テー ブル各部の 氕荷変位 を演算す る 第 1 の演算手段 と 、
前記第 1 の演算手段の演算結果 に 基づい て ク ラ ゥ ニ ン グ調整量を演算す る 第 2 の演算手段 と 、
前記第 1 、 第 2 の演算手段の演算結果 に基づい て前 記板材の折 り 曲 げ角 度が前記 目 標折 り 曲 げ角 度 に な る よ う に前記第 1 、 第 2 の金型の最接近時に お け る 前記 可動テ ー ブ ル の移動位置を演算す る 第 3 の演箅手段 と を具え 、 前記第 2 の演算手段の演算結果に 基づい て 前記固定テ ー ブル ま た は前記可動テ ー ブルを ク ラ ウ 二 ン グ調整す る と と も に 、 前記第 3 の演算 ず-段の演算結 果 に 基づい て前記第 ] 、 第 2 の金型の最接近時 に お け る 前記可動テ ー ブルの移動位置を調整す る よ う に し た こ と を特徴 と す る ブ レ ス ブ レ ー キ の制御装置。
( 2 ) 第 1 の金型を支承 し た 固定テ ー ブル と 、 前記 第 〗 の金型 に接近す る こ と に よ り 板材の折 り 曲 げ加ェ を行 う 第 2 の金型が支承 さ れ、 前記第 1 の金型に 対 し て前記第 2 の金型が接近 在 に上下動す る 可動テ ー プ ル と を有 し 、 前記板村の折 り 曲 げ角度が Π 標折 り 曲 げ 角 度に な る よ う に前記固定テ ー ブルま た は前記可動 テ — ブルを ク ラ ウ ニ ン グ調整す る と と も に 、 前記第 1 、 第 2 の金型の最接近時 に お け る 前記可動テ ー ブ ル の移 動位置を調整す る よ う に し た プ レ ス ブ レ ー キ の 制御装 置 に おい て、
前記 目 標折 り 曲 げ角度を 含む折 り 曲 げ加丁-条件を入 力す る 入力手段 と 、
前記入力手段に よ っ て入力 さ れた折 り 曲 げ加 1:条件 に 基づい て前記第 1 、 第 2 の金型の最接近時 に お け る 前記固定テ ー ブルお よ び前記可動テ ー ブ ル の 各撓み量 を 含む こ れ ら 各テ ー ブル各部の負荷変位を演算す る 負 荷変位演算手段 と 、
前記負荷変位演算手段で演算 さ れた前記固定テ ー プ ルお よ び前記可動テ ー ブルの 各撓み量に 基づい て ク ラ ゥ ニ ン グ調整量を演算す る ク ラ ウ ニ ン グ調整量演算手 段 と 、
前記 ク ラ ゥ ニ ン グ調整量演算手段の演算結-杲 に 基づ い て前記罔定テ ー ブル ま た は前記可動テ ー ブルを ク ラ ゥ ニ ン グ調整す る ク ラ ウ ニ ン グ調整手段 と 、
前記入力手段に よ っ て入力 さ れた折 り 曲 げ加ェ条件 に基づい て前記第 1 、 第 2 の金型の追 い込み量を求め、 こ の追い込み量 と 前記負荷変位演算手段お よ び前記 ク ラ ゥ ニ ン グ調整量演算手段の 各演算結果 と に基づい て 前記第 1 、 第 2 の金型の最接近時 に お け る 前記可動テ 一 ブル の移動位置 を調整す る テ ー ブ ル移動位置調整 段 と
を具え た こ と を特徴 と す る ブ レ ス ブ レ ー キ の制御装
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优先权:
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JP1/225662||1989-08-31||
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