(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動テーブルに取り付けられる駆動側金型と、固定テーブルに取り付けられる固定側金型とにより挟圧されることにより板材が曲げ加工されるプレスブレーキであって、
左右両側にはそれぞれ一つずつのサイドフレームが設けられ、前記駆動テーブルは各々に駆動手段を有する複数のラムが並設されてなり、前記左右のサイドフレームの内側に、各サイドフレームに近接してそれぞれ設けられるサイドプレートとそれらサイドプレート間を連結する帯状プレートとから構成される補正ブラケットが前記固定テーブルに固定して設けられ、各ラムに対応してそれらラムの位置を検出する位置検出手段が前記帯状プレートに取り付けられることを特徴とするプレスブレーキ。
【請求項２】
前記駆動手段は、各ラムの両端部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のプレスブレーキ。
【請求項３】
前記駆動手段は、隣接する二つのラムを連結する各連結部と前記駆動テーブルの両端部とに設けられることを特徴とする請求項１に記載のプレスブレーキ。
【請求項４】
前記駆動手段は、ＡＣサーボ方式または油圧サーボ方式のものであることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のプレスブレーキ。
【請求項５】
前記板材の曲げ加工データを入力する入力手段、
この入力手段により入力された曲げ加工データから曲げ荷重を計算するかまたは実際に曲げ加工を行って曲げ荷重を検出し、これら計算または検出された荷重値から前記駆動テーブル，前記固定テーブルおよび前記サイドフレームの撓みを演算する演算手段および、
この演算手段により演算された撓みに応じた補正値により前記駆動テーブルの停止位置を補正する制御手段
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれかに記載のプレスブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はプレスブレーキに関し、より詳しくは駆動テーブルに取り付けられる駆動側型と、固定テーブルに取り付けられる固定側型とにより押圧されることにより板材が曲げ加工されるプレスブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレスブレーキは、油圧シリンダ，サーボモータなどの駆動手段により左右両端が押圧される駆動テーブルと固定テーブルとを備えており、これら駆動テーブル，固定テーブルの撓みを補正するためにくさび装置などを設けて、予めその補正クラウニングを設定しておくのが一般的である（特開平１−１６６８２２号公報）。
【０００３】
また、駆動テーブル，固定テーブルの中央部に各テーブルの撓みを補正するための駆動装置を設けて、負荷に応じた撓み補正を行うものもある（実開平６−５４４１６号公報）。
【０００４】
また、撓みを補正するために、サイドフレームと同様な形状の支持部材を装置内側に複数配置し、これら支持部材の位置にそれぞれ駆動源を設ける構造のものもある。また、駆動源を３箇所以上に設け、負荷による撓みを検出し駆動テーブルを凸状に湾曲させ撓みを補正するものもある（特開平２−２２４８２１号公報。
【０００５】
また、撓みを補正すべく曲げ荷重を検出するための曲げ荷重検出手段として、フレームなどに貼り付けられる歪みゲージ、駆動源が油圧の場合の加圧側に取り付けられる圧力計、駆動源がサーボモータの場合の電流計などが用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、くさび装置などを用いると装置が複雑になるとともに、撓み補正のための調整が困難である。また、板材を加圧しながら撓みを補正することができないという問題がある。
【０００７】
また、駆動テーブル，固定テーブルの中央部に撓み補正用の駆動装置を設けるものは、補正量を正確に知ることができず正確さに欠けるという問題がある。
【０００８】
また、支持部材を複数配置するものは曲げ加工範囲が限定され、また駆動テーブルの変形計算も不静定となり複雑になるという問題がある。
【０００９】
また、駆動源を３箇所以上に設け駆動テーブルを湾曲させるものは、駆動テーブルを湾曲させるために駆動装置に余分の推力が必要であり駆動源が大型になるという問題がある。
【００１０】
また、曲げ荷重検出手段により曲げ荷重を検出しても、駆動テーブルの変形抵抗の影響があるために小さな負荷のものは検出精度が劣るという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであり、曲げ加工において板材の撓みを容易かつ正確に補正することができるとともに、この板材を加圧しながらでも撓み補正を行うことができるプレスブレーキを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明によるプレスブレーキは、前述された目的を達成するために、
駆動テーブルに取り付けられる駆動側金型と、固定テーブルに取り付けられる固定側金型とにより挟圧されることにより板材が曲げ加工されるプレスブレーキであって、
左右両側にはそれぞれ一つずつのサイドフレームが設けられ、前記駆動テーブルは各々に駆動手段を有する複数のラムが並設されてなり、前記左右のサイドフレームの内側に、各サイドフレームに近接してそれぞれ設けられるサイドプレートとそれらサイドプレート間を連結する帯状プレートとから構成される補正ブラケットが前記固定テーブルに固定して設けられ、各ラムに対応してそれらラムの位置を検出する位置検出手段が前記帯状プレートに取り付けられることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明のプレスブレーキは、駆動テーブルが複数に分割されたラムからなり、各ラムがそれぞれ独立して位置検出されるとともにそれぞれ独立して位置調整されるために、曲げ加工されている板材の撓みを容易かつ正確に補正することができるとともに、板材を加圧しているときにも撓み補正を行うことができる。また、両側に一つずつのサイドフレームが存在するのみなので、従来のようにサイドフレームと同様の支持部材が複数配されている場合に比べて大型の板材を曲げ加工することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、補正ブラケットの帯状プレートに前記位置検出手段が設けられているので、ラムの数に対応して複数存在する位置検出手段の配置を簡素化することができる。
【００１５】
本発明において、前記駆動手段は、各ラムの両端部に設けられるのが好ましい。このように、ラムの両端部に駆動手段を設けることにより、二つの駆動手段によりバランスを取りやすい。
【００１６】
また、前記駆動手段は、隣接する二つのラムを連結する各連結部と前記駆動テーブルの両端部とに設けられるのが好ましい。このようにすることにより、駆動手段の数を減らしラム位置調整の制御を簡素化することができる。
【００１７】
また、前記駆動手段は、ＡＣサーボ方式または油圧サーボ方式のものとすることができる。
【００１８】
また、本発明のプレスブレーキは、
前記板材の曲げ加工データを入力する入力手段、
この入力手段により入力された曲げ加工データから曲げ荷重を計算するかまたは実際に曲げ加工を行って曲げ荷重を検出し、これら計算または検出された荷重値から前記駆動テーブル，前記固定テーブルおよび前記サイドフレームの撓みを演算する演算手段および、
この演算手段により演算された撓みに応じた補正値により前記駆動テーブルの停止位置を補正する制御手段
を備えることができる。
これらの手段を備えることにより板材の撓み補正を自動的に行うことができる。
【００１９】
本発明の目的は、後述される詳細な説明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明するが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであることから、具体的例として述べるものである。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明によるプレスブレーキの具体的実施例につき、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１に、本発明の一実施例に係るプレスブレーキ１の模式的斜視図が示されている。
本実施例のプレスブレーキ１は、二枚のサイドフレーム２，２の間に、複数の並設されたラム３ａ〜３ｅからなる上側（駆動）テーブル４と下側（固定）テーブル５とが相対して設けられてなる。これらラム３ａ〜３ｅはそれぞれ独立しており互いに屈折自在に設けられている。
【００２２】
このプレスブレーキ１の縦断面図が図２に示されている。このように、ラム３ａ〜３ｅの下端部に取り付けられるパンチ６が、下側テーブル５の上端部に取り付けられるダイ７に対して二点鎖線で示されるように下降して曲げ加工が行われる。
【００２３】
前記ラム３ａ〜３ｅは、フロントプレート８とリアプレート９とにより挟持（リアプレート９にボルト締め）されるベアリングホルダ１０に保持されて上下動するボールスクリュー１１に取り付けられている。なお、これらフロントプレート８，リアプレート９は前記サイドフレーム２，２にボルト等で締結されている。このボールスクリュー１１は、ＡＣサーボモータ１２側の小プーリ１３とタイミングベルト１４により連結されている大プーリ１５の回転により上下動する。
【００２４】
ラム３の背部には、サイドプレート１６と帯状のビーム１７とからなる補正ブラケット１８が設けられている。この補正ブラケット１８のサイドプレート１６は下側テーブル５の左右端部に固定されている。また、このビーム１７にはロッド１９を介してリニアエンコーダ２０が取り付けられている。このロッド１９とビーム１７およびリニアエンコーダ２０との連結部には逆ねじが設けられており、このロッド１９を回すことによりビーム１７とリニアエンコーダ２０との距離が調節されるようになっている。このリニアエンコーダ２０は、前記ラム３に近接して相対するように配されており、前記下側テーブル５を基準としたそのラム３の位置を検出するものである。
【００２５】
このプレスブレーキ１の部分的な背面図が図３に、前記ビーム１７，ロッド１９などを省いた部分的な背面図が図４に、またその図４を上方から見た平面図が図５にそれぞれ示されている。このように、ラム３ａ〜３ｅのそれぞれに対して二つのボールスクリュー１１が設けられており、各ボールスクリュー１１に対応してリニアエンコーダ２０が設けられている。このようにラム３ａ〜３ｅを駆動させるボールスクリュー１１のそれぞれに対応する位置にリニアエンコーダ２０が設けられているので、ラム３ａ〜３ｅのそれぞれの位置を正確に検出，フィードバックしてボールスクリュー１１の駆動を制御することができる。
【００２６】
前記ボールスクリュー１１は互いに同調させながら動作される。しかし、それだけではパンチ６が板材に当たって曲げを行っていくと上側テーブル４（ラム３ａ〜３ｅ），下側テーブル５の中央部分の角度が甘くなるいわゆる中開き（中だれ）現象が生じてしまう。そこで、ラム３の位置が、前記リニアエンコーダ２０による検出値に基づいて負荷に関係なくフィードバック制御され、上側テーブル４側の負荷変位分の大部分が自動的に補正される。また、同様にサイドフレーム２の負荷による口開き分も自動的に補正される。
【００２７】
残りの、上側テーブル４の圧縮分のひずみや下側テーブル５の負荷変位分は先に求めた曲げ荷重によって計算し、補正値として求め、上側テーブル４（ラム３）の停止位置の補正を行う。これらの残りの補正値は簡単に算出することができる。
【００２８】
以上のように、各ボールスクリュー１１の位置ごとに補正を行うので中開き現象が解消される。また、駆動系の独立したボールスクリュー１１により各ラム３の位置制御が行われるので、板材を加圧しながらの補正値の変更も可能である。
【００２９】
また、本実施例のプレスブレーキ１には、図１に示されているようにＮＣ操作盤３０と制御盤３１とが備えられている。この制御盤３１の中には、演算などを司るＣＰＵ部分と、各ＡＣサーボモータ１２に動作指令を送るサーボコントローラ部分と、その動作指令を受けてそれぞれのＡＣサーボモータ１２を駆動させるコントロールアンプ部分とが入っている。このコントロールアンプ部分は各々のＡＣサーボモータ１２に対応して１個ずつ設けられている。このＡＣサーボモータ１２の速度フィードバックとしてそのＡＣサーボモータ１２の軸端に設けられているロータリーエンコーダ（図示せず）から前記コントロールアンプ部分へ信号が送られ、またラム位置検出のための前記リニアエンコーダ２０から位置フィードバックとしてそのサーボコントローラ部分へ信号が送られる。また、ＮＣ制御盤３０はデータ入力部分とデータ表示部分を備えている。これらの関係が図６の制御図に示されている。
【００３０】
以上のような本実施例のプレスブレーキ１における曲げ加工操作を図７のフローチャート（実線で示す）を用いて説明する。
Ｓ１：まず前記ＮＣ操作盤３０の入力部から曲げデータを入力する。
Ｓ２：ラム３に取り付けられているパンチ６が板材に急激に衝突すると傷，位置ずれなどの問題が生じるので、ラム３の遅降基準下限値を計算する。
Ｓ３：入力された曲げデータに応じてＣＰＵ部分で曲げ荷重を計算する。
Ｓ４：計算された曲げ荷重値からラム３，下側テーブル５，サイドフレームなどのたわみ量を計算する。
Ｓ５：計算されたたわみ量から各ボールスクリュー１１の位置におけるラム３の下限値の補正値を計算する。
【００３１】
この補正値は次の量を解析式，実験式などによりボールスクリュー１１の位置ごとに求める。
▲１▼左右サイドフレーム２，２の位置を基準としたラム３のたわみ量。
（下限値はすべて同じ値とし、たわみ量はラム３の変形量、リアプレート９
の変形量の合計とする。）
▲２▼左右サイドフレーム２，２の位置を基準とした下側テーブル５のたわみ量
▲３▼下側テーブル５の支点部分の圧縮変形などにより変位量
▲４▼ラム３の支点部分の圧縮変形などによる変位量
▲５▼負荷停止時のＡＣサーボモータ１２の残偏差量による変位量
【００３２】
Ｓ６：計算された補正値から各ボールスクリュー１１の位置におけるラム３の下限目標値を決定する。
Ｓ７：曲げ加工すべき板材を搬入する。
Ｓ８〜１０：フートスイッチ（図示せず）を踏むと種々のデータに従ってラム３は下降，加圧，上昇の各工程を実行し、基準下限値までラム３が下降することにより曲げ加工が行われる。このとき、各ラム３の位置はそれぞれ設けられた前記リニアエンコーダ２０の検出値に基づきフィードバックされる。この曲げ加工においてラム３，リアプレート９は負荷により変形するが、前記補正ブラケット１８は下側テーブル５に固定されており負荷がかからないので変形しない。したがって、負荷によるラム３の変形量、リアプレート９の変形量はある程度自動補正され、各ボールスクリュー１１の位置における補正量を小さくできるとともに、負荷による左右サイドフレーム２，２のたわみ変形の影響やボールスクリュー１１の発熱による伸びなどの影響も受けないようになっている。
【００３３】
Ｓ１１：全てのボールスクリュー１１の位置における下限値が同じであれば、前記▲１▼〜▲５▼に記載されたたわみなどにより曲げ加工すべき板材の中央部分はパンチ６が行き着かず曲げ角度があまくなるいわゆる中開き現象が生じる。そこで、下限位置にパンチ６が到達したときに、先に計算した各ボールスクリュー１１の位置に対する補正値分だけパンチ６をさらに追い込んでやると、板材が全長にわたって等しい曲げ角度で曲げ加工されることになる。
【００３４】
Ｓ１２〜１３：板材が所望の角度に曲げられるとラム３をラム上限まで上昇させ停止する。
【００３５】
また、曲げ荷重を実測する態様として次のように図７において破線で示すフローをたどることもできる。
Ｓ１，Ｓ２の工程を経た後、直ちに板材を搬入して曲げ加工を行う（Ｓ７〜Ｓ１０）。ここで、たとえばサイドフレーム２，２に設けられる歪みセンサーにより曲げ荷重を計測し（Ｓ１４）、この計測された曲げ荷重値からラム３，下側テーブル５，サイドフレームなどのたわみ量を計算する（Ｓ４）。次に、計算された撓み量からラム３の下限値の補正値を計算し、ラム３の下限目標値を決定する（Ｓ５，Ｓ６）。決定された下限目標値を達するような補正値分パンチ６をさらに追い込んでやる（Ｓ１１）。板材が所望の角度に曲げられるとラム３をラム上限まで上昇させ停止する（Ｓ１２，Ｓ１３）。
【００３６】
本実施例のプレスブレーキ１によれば、上側（駆動）テーブル４が互いに屈折自在に並設されている複数のラム３からなるので、駆動テーブル全体を変形させるような大きな駆動力が必要ないので、小さな曲げ荷重でも感度よく検出することができるとともに駆動系を小型化することができる。
【００３７】
また、本実施例のプレスブレーキ１は、支持部材としてサイドフレーム２，２が左右両側に設けられているのみなので、図２に示されているように、前記パンチ６，ダイ７の長さに相当する長い板材ＷをフレームギャップＧより深い所まで差し込んで曲げることもできる。
【００３８】
本実施例のプレスブレーキ１において、各ボールスクリュー１１がそれぞれ加圧力を発生しているので、例えば、手動動作により曲げ作業を行い、下限において板材を保持したままで補正値を変更してやることにより曲げ作業を行いながら中開き補正量の変更をすることができる。
【００３９】
前記実施例においては、ラム３ａ〜３ｅのそれぞれを二つのボールスクリュー１１，１１で加圧したが、図８に示されているように並設されるラム３０ａ〜３０ｅの隣接部分を一つのボールスクリュー３１で加圧することもできる。隣接するラム３０ａ〜３０ｅは、それぞれ上側段部３２が下側段部３３に重なり合うように連結されている。
【００４０】
このラム３０ｃとラム３０ｄとの連結部を詳細に示す側断面図が図９に示されている。ラム３０ｃと３０ｄとは、ラム３０ｃの上側段部３２の下部に設けられる凹球形状座３４とラム３０ｄの下側段部３３の上部に設けられる凸球形状座３５とにより連結されている。また、ボールスクリュー３１の下端が凹球形状に形成され、このボールスクリュー３１とラム３０ｃとの間に凸球形状座３６を挟むように構成されている。ボールスクリュー３１の推力はこれら球形状座３４，３５，３６を介してラム３０ｃ，３０ｄに伝達されるので連結部は無理な力が作用することなく自在に揺動する。また、ボールスクリュー３１の下端部とラム３０ｄの下側段部３３とは、スタッド３８とジョイント３７，３７とにより連結されており、ボールスクリュー３１とラム３０ｄとを互いに引き寄せるようにスタッド３８を締めつけることで（図８参照）、連結部の隙間をなくすことができる。また、ジョイント３７，３７とスタッド３８とはラム３０ｃ，３０ｄを上昇すべきときにそれらラム３０ｃ，３０ｄを引き上げる機能も有する。
【００４１】
この変形例に係るプレスブレーキの側面図が図１０に示されている。このように、本変形例においては、ＡＣサーボモータ４０による回転運動がタイミングベルト４１，減速用アイドラプーリー４２，タイミングベルト４３，大プーリー４４を介して伝達され、リアプレート４５側に固定されているボールスクリュー４６が回転して上下運動することによりラム３０ａ〜３０ｅが上下動される。
【００４２】
さらに、別の変形例として図１１に示されているような油圧式のプレスブレーキも可能である。このプレスブレーキにおいては、図示しない油圧発生源を備える油タンクユニット５０から油が油圧サーボ弁５１を介してリアプレート５２に固定されている油圧シリンダ５３に送られることによりラム３０ａ〜３０ｅが上下動される。このようにＡＣサーボ方式の代わりに油圧サーボ方式を用いても同様の作用効果を奏するものである。
【００４３】
前述のように、本発明は、種々に変更可能なことは明らかである。このような変更は本発明の精神および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本実施例のプレスブレーキの斜視図である。
【図２】  図２は、本実施例のプレスブレーキの側面図である。
【図３】  図３は、本実施例のプレスブレーキの部分的背面図である。
【図４】  図４は、本実施例のプレスブレーキの部分的背面図である。
【図５】  図５は、本実施例のプレスブレーキの部分的平面図である。
【図６】  図６は、本実施例のプレスブレーキの制御系を示す図である。
【図７】  図７は、本実施例のプレスブレーキの動作を示すフローチャートである。
【図８】  図８は、変形例に係るプレスブレーキの正面図である。
【図９】  図９は、変形例に係るプレスブレーキの部分的側断面図である。
【図１０】  図１０は、変形例に係るプレスブレーキの側面図である。
【図１１】  図１１は、もう一つの変形例に係るプレスブレーキの側面図である。
【符号の説明】
１  プレスブレーキ
２  サイドフレーム
３ａ〜３ｅ，３０ａ〜３０ｅ  ラム
４  上側（駆動）テーブル
５  下側（固定）テーブル
６  パンチ
７  ダイ
１１，４６  ボールスクリュー
１２，４０  ＡＣサーボモータ
１６  サイドプレート
１７  ビーム
１８  補正ブラケット
２０  リニアエンコーダ
５１  油圧サーボ弁
５３  油圧シリンダ
【図１】
0003688004.tif 000002
【図２】
0003688004.tif 000003
【図３】
0003688004.tif 000004
【図４】
0003688004.tif 000005
【図５】
0003688004.tif 000006
【図６】
0003688004.tif 000007
【図７】
0003688004.tif 000008
【図８】
0003688004.tif 000009
【図９】
0003688004.tif 000010
【図１０】
0003688004.tif 000011
【図１１】
0003688004.tif 000012