(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
折曲加工装置のテーブル長手方向の複数箇所に設定された各加圧力計測点における加圧力を加圧力検出手段により検出し、前記加圧力検出手段による各加圧力計測点の加圧力検出値より加圧力分布データを作成し、この加圧力分布データにおける最高値に対する加圧力値の比率を演算して前記比率が所定値以上である領域を検出し、この領域内にワークが存在していると判定することを特徴とする折曲加工装置におけるワーク状況検出方法。
【請求項２】
前記領域のテーブル長手方向の長さをワーク長とすることを特徴とする請求項１に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出方法。
【請求項３】
前記領域のテーブル長手方向の中央位置と折曲加工装置のテーブル長手方向の中央位置との差を演算してオフセット量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出方法。
【請求項４】
加圧力検出手段による加圧力検出をワークの塑性変形が行われる以前の曲げ加工初期段階で行うことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出方法。
【請求項５】
折曲加工装置のテーブル長手方向の複数箇所に設定された加圧力計測点の各々配置された複数個の加圧力検出手段と、
前記加圧力検出手段による各加圧力計測点の加圧力検出値より加圧力分布データを作成する加圧力分布データ作成手段と、
前記加圧力分布データ作成手段によって作成された加圧力分布データにおける最高値に対する加圧力値の比率を演算して前記比率が所定値以上である領域を検出し、この領域内にワークが存在していると判定するワーク存在領域検出手段と、
を有していることを特徴とする折曲加工装置におけるワーク状況検出装置。
【請求項６】
前記ワーク存在領域検出手段は前記領域のテーブル長手方向の長さをワーク長とするワーク長算出部を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出装置。
【請求項７】
前記ワーク存在領域検出手段は前記領域のテーブル長手方向の中央位置と折曲加工装置のテーブル長手方向の中央位置との差を演算してオフセット量を算出するオフセット量算出部を含んでいることを特徴とする請求項５または６に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、折曲加工装置におけるワーク状況検出方法および装置に関し、特にプレスブレーキなどの折曲加工装置にセットされたワークの長さ（幅寸法）、オフセット量を検出するワーク状況検出方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレスブレーキなどの折曲加工装置においては、ＮＣ装置が曲げ角度入力モードなどで、デプスなどを自動演算するために必要に入力データとして、ワーク長（テーブル長手方向長さ）、オフセット量などがある。当然のことながら、これらが実際値通り入力されないと、正しいデプスが演算されず、所要の曲げ加工精度が得られない。
【０００３】
従来、ワーク長、オフセット量などのＮＣ装置に対するデータ入力は、オペレータによる手動操作により行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、ワーク長、オフセット量などのデータ入力がオペレータによる手動操作により行われているから、ＮＣ装置の曲げ角度入力モードにおける手入力データ個数が増え、またワーク長やオフセット量を前もって計測、計算する必要があるため、段取りに時間がかかると云う問題がある。
【０００５】
また手入力であることから、入力ミスなどを含めてワーク長やオフセット量が実際値通り入力される保証はなく、このことによって所要の曲げ加工が行われないことがある。
【０００６】
この発明は、上述の如き問題点に着目してなされたものであり、ワーク長やオフセット量をインプロセス計測し、これらのデータをＮＣ装置などに対して自動入力することを可能ならしめ、段取り時間を短縮して正確な曲げ加工が行われようにする折曲加工装置におけるワーク状況検出方法および装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１による方法発明は、折曲加工装置のテーブル長手方向の複数箇所に設定された各加圧力計測点における加圧力を加圧力検出手段により検出し、前記加圧力検出手段による各加圧力計測点の加圧力検出値より加圧力分布データを作成し、この加圧力分布データにおける最高値に対する加圧力値の比率を演算して前記比率が所定値以上である領域を検出し、この領域内にワークが存在していると判定するものである。
【０００８】
また請求項２による方法発明は、請求項１に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出方法において、前記領域のテーブル長手方向の長さをワーク長とするものである。
【０００９】
また請求項３による方法発明は、請求項１または２に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出方法において、前記領域のテーブル長手方向の中央位置と折曲加工装置のテーブル長手方向の中央位置との差を演算してオフセット量を算出するものである。
【００１０】
また請求項４による方法発明は、請求項１〜３の何れかに記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出方法において、加圧力検出手段による加圧力検出をワークの塑性変形が行われる以前の曲げ加工初期段階で行うものである。
【００１１】
上述の目的を達成するために、請求項５による装置発明は、折曲加工装置のテーブル長手方向の複数箇所に設定された加圧力計測点の各々配置された複数個の加圧力検出手段と、前記加圧力検出手段による各加圧力計測点の加圧力検出値より加圧力分布データを作成する加圧力分布データ作成手段と、前記加圧力分布データ作成手段によって作成された加圧力分布データにおける最高値に対する加圧力値の比率を演算して前記比率が所定値以上である領域を検出し、この領域内にワークが存在していると判定するワーク存在領域検出手段とを有しているものである。
【００１２】
また請求項６による装置発明は、請求項５に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出装置において、前記ワーク存在領域検出手段は前記領域のテーブル長手方向の長さをワーク長とするワーク長算出部を含んでいるものである。
【００１３】
また請求項７による装置発明は、請求項５または２に記載の折曲加工装置におけるワーク状況検出装置において、前記ワーク存在領域検出手段は前記領域のテーブル長手方向の中央位置と折曲加工装置のテーブル長手方向の中央位置との差を演算してオフセット量を算出するオフセット量算出部を含んでいるものである。
【００１４】
この発明によるワーク状況検出方法および装置におけるワーク存在領域の検出原理は、テーブル長手方向において、ワークが存在する領域と存在しない領域とで曲げ反力によりテーブルに作用する加圧力が相違することに基づいている。
【００１５】
このことにより、この発明によるワーク状況検出方法および装置では、テーブル長手方向の複数箇所に設定された各加圧力計測点における加圧力を曲げ工程程中に加圧力検出手段により検出する。この加圧力検出手段による各加圧力計測点の加圧力検出値を用いて加圧力分布データ作成手段によってテーブル長手方向の加圧力分布データを作成し、この加圧力分布データにおける最高値に対する加圧力値の比率をワーク存在領域検出手段によって演算し、この加圧力の比率が所定値以上である領域を検出し、この領域内にワークが存在していると判定する。
【００１６】
この領域のテーブル長手方向の長さはワーク長と見なすことができ、またその領域のテーブル長手方向の中央位置と折曲加工装置のテーブル長手方向の中央位置との差を演算してオフセット量を算出することが行われる。
【００１７】
また加圧力検出手段による加圧力検出が、ワークの塑性変形が行われる以前の曲げ加工初期段階で行われことにより、加圧力検出に機械系の撓み量成分が入ることを実質的に回避することができる。
【００１８】
なお、この発明によるワーク状況検出方法および装置においては、加圧力計測点は上部テーブルに上部金型を取り付ける中間板毎に設定され、加圧力検出手段は各中間板に装着することができる。この加圧力検出手段としては、ピエゾ荷重センサや電気抵抗式のひずみセンサなどが挙げられる。
【００１９】
また、この発明によるワーク状況検出方法および装置においては、使用される上部金型、即ちパンチ金型は、一体物、分割型の何れであってもよく、何れの場合も同等に、ワーク長、オフセット量を検出することが可能である。
【００２０】
また、この発明によるワーク状況検出装置における圧力分布データ作成手段、オフセット量算出部やワーク長算出部を含むワーク存在領域検出手段はコンピュータによってソフトウェア式に具現することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
図１はこの発明によるワーク状況検出装置を適用された折曲加工装置を示している。この折曲加工装置は、下部テーブル上昇型のプレスブレーキであり、下部可動テーブル１と、左右の側板３と、側板３に固定された上部固定テーブル５と、下部可動テーブル１を上下動する油圧シリンダ装置などによるテーブル駆動装置７とを有し、下部可動テーブル１の上部にダイホルダ９によって下部金型（ダイ金型）１１を装着され、上部固定テーブル５の下縁部に複数枚の中間板１３によって上部金型（パンチ金型）１５を装着され、テーブル駆動装置７による下部可動テーブル５の上昇駆動によって下部金型１１と上部金型１５とで被加工材を上下に挟んで折曲加工を行う。またこの折曲加工装置には、ＮＣ装置１７が接続されている。
【００２３】
テーブル長手方向（図１にて左右方向）複数箇所には各々加圧力計測点が設定されている。この実施の形態では、加圧力計測点は各中間板１３毎にテーブル長手方向に等間隔に設定されており、各中間板１３にピエゾ荷重センサや電気抵抗式のひずみなどによる加圧力センサ１９が２個ずつ設けられている。
【００２４】
この場合、中間板１３毎に設定された加圧力計測点、図示例では５個の加圧力計測点Ｐ1 〜Ｐ5 の加圧力検出値は、５枚の中間板１３の各々に加圧力センサ１９が２個ずつ設けられていることから、その２個の加圧力センサ１９による加圧力検出値の平均値である。
【００２５】
各加圧力計測点Ｐ1 〜Ｐ5 の加圧力センサ１９による加圧力検出値は、マイクロコンピュータなどによるデータ処理装置２１に入力される。データ処理装置２１は、プログラムを実行することにより、加圧力センサ１９による各加圧力計測点Ｐ1 〜Ｐ5 の加圧力検出値よりテーブル長手方向の加圧力分布データを作成する加圧力分布データ作成部２３と、加圧力分布データ作成部２３によって作成された加圧力分布データにおける最高値に対する加圧力値の比率を演算し、その比率が所定値（９０％程度）以上である領域を検出し、この領域（以下、この領域をワーク存在領域と云う）内にワークが存在していると判定するワーク存在領域検出部２５とをソフトウェア式に具現する。
【００２６】
またワーク存在領域検出部２５は、ワーク存在領域のテーブル長手方向の長さをワーク長とするワーク長算出部２７と、ワーク存在領域のテーブル長手方向の中央位置と折曲加工装置のテーブル長手方向の中央位置との差を演算してオフセット量を算出するオフセット量算出部２９を含んでいる。
【００２７】
ワーク長算出部２７にて算出されたワーク長のデータととオフセット量算出部２９にて算出されたオフセット量のデータは通信によりＮＣ装置１７に自動入力される。
【００２８】
つぎに図２（ａ）〜（ｅ）を参照してワーク長とオフセット量の検出方法を詳細に説明する。
【００２９】
図２（ａ）はワークＷが左側にオフセットされているワーク配置状態を示しており、ワークＷの曲げ加工初期段階で、各加圧力計測点Ｐ1 〜Ｐ5 における加圧力を各中間板１３の加圧力センサ１９によって検出する。
【００３０】
この加圧力検出を行う曲げ加工初期段階とは、ワークＷの塑性変形が行われる以前の段階であり、加圧力検出は、図３に示されている弾性変形領域内あるいは圧力ピークポイント（降伏点）でのセンサ出力値をもって行われる。これにより機械系の撓みが少ない段階で加圧力検出が行われ、加圧力検出に機械系の撓み量成分が入ることを実質的に回避できる。
【００３１】
各中間板１３の加圧力センサ１９による加圧力検出値（センサ出力）は加圧力分布データ作成部２３に入力され、加圧力分布データ作成部２３は加圧力センサ１９による各加圧力計測点Ｐ1 〜Ｐ5 の加圧力検出値より、図２（ｂ）に示されているような加圧力計測点Ｐ1 〜Ｐ5 毎の加圧力分布データを作成する。
【００３２】
次に、ワーク存在領域検出部２５が加圧力分布データ作成部２３によって作成された加圧力分布データにおける最高値（加圧力検出値の最高値）に対する加圧力値の比率を演算し、その比率が閾値Ｓ％以上である領域を検出する。
【００３３】
図２（ｂ）の例では、加圧力計測点Ｐ2 における加圧力検出値が最高値であるから、この加圧力計測点Ｐ2 における加圧力検出値を１００％としてその他の加圧力計測点Ｐ1 、Ｐ3 、Ｐ4 、Ｐ5 における加圧力検出値の比率を演算し、これより図２（ｃ）に示されているようなテーブル長手方向に連続した加圧力比率の折れ線グラフ状の加圧力比率分布データを作成する。
【００３４】
つぎに上述の加圧力比率分布データにおいて閾値Ｓ％以上、例えば９３％以上の領域をワーク存在領域として抽出する。この領域抽出は、図２（ｄ）に示されているように、折れ線グラフにおける加圧力比率分布データによる折れ線と閾値９３％を示す水平線との交点を算出することにより行うことができる。
【００３５】
通常、この交点は左右２箇所に現れ、図２（ｅ）に示されているように、右側の交点のテーブル長手方向座標値ＬＲより左側の交点のテーブル長手方向座標値ＬＬを差し引く演算（ＬＲ−ＬＬ）を行うことによりワーク長を算出する。換言すればワーク存在領域のテーブル長手方向の長さをワーク長とする算出を行う。
【００３６】
また右側の交点のテーブル長手方向座標値ＬＲと左側の交点のテーブル長手方向座標値ＬＬとの和の１／２のワーク存在領域のテーブル長手方向の中央位置を算出し、この中央位置と折折曲加工装置の既知のテーブル長手方向の中央位置  （機械センタ位置）Ｃと差を演算してオフセット量を算出する。このオフセット量の計算式は、Ｃ−（ＬＲ＋ＬＬ）／２である。
【００３７】
この発明によるワーク状況検出方法および装置において使用されるパンチ金型は、一体物、分割型の何れであってもよく、何れの場合も同等に、ワーク長、オフセット量を検出することが可能である。図４（ａ）〜（ｄ）はパンチ金型が一体物である場合のセンサ出力例を、図４（ｅ）〜（ｈ）はパンチ金型が分割型である場合のセンサ出力例を各々示している。図４（ａ）〜（ｈ）より、一体物パンチの場合には、曲げ圧がテーブル長手方向に分散するから、分割型の場合に比して出力レベルは低いが、曲げ範囲でのセンサ出力の分布パターン（折れ線形状）は略相似形であることが分かる。
【００３８】
従って、パンチ金型が一体物、分割型の何れであっても上述の方法によってワーク長、オフセット量を検出することができる。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｆ）は加圧力の検出パターンと閾値Ｓ％との関係を示している。図５（ａ）〜（ｆ）より、曲げ条件の如何に拘らず閾値Ｓ％は、９３〜９４％程度で、ほぼ同じ値であってよいことが分かる。
【００４０】
なお、図６（ａ）に示されているように、加圧力比率が全て所定値以上であることにより上述の交点が存在しない場合には、ワーク長はセンサ出力範囲全長となり、また図６（ｂ）に示されているように、交点がワーク端位置より外側に偏倚した位置に現れ、曲げ長さがワーク実長より長くなることがあるが、実用上問題になることはない。
【００４１】
以上に於ては、この発明を特定の実施の形態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による折曲加工装置におけるワーク状況検出方法および装置によれば、折曲加工装置のテーブル長手方向の複数箇所に設定された各加圧力計測点における加圧力を加圧力検出手段により検出し、前記加圧力検出手段による各加圧力計測点の加圧力検出値より加圧力分布データを作成し、この加圧力分布データにおける最高値に対する加圧力値の比率を演算して前記比率が所定値以上である領域を検出し、この領域のテーブル長手方向の長さよりワーク長を算出し、またその領域のテーブル長手方向の中央位置と折曲加工装置のテーブル長手方向の中央位置との差を演算してオフセット量を算出するから、ワーク長やオフセット量のインプロセス計測が可能になり、これらのデータをＮＣ装置などに対して自動入力することができる。これにより段取り時間を短縮して正確な曲げ加工が行われ得るようなる。
【００４３】
また加圧力検出手段による加圧力検出が、ワークの塑性変形が行われる以前の曲げ加工初期段階で行われことにより、加圧力検出に機械系の撓み量成分が入ることを実質的に回避することができるから、正確な加圧力検出が行われ、これに起因してワーク長やオフセット量も正確に求められ、より一層正確な曲げ加工が行われ得るようなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるワーク状況検出装置を適用された折曲加工装置の一つの実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）はこの発明によるワーク長とオフセット量の検出方法を示す説明図である。
【図３】曲げストロークとセンサ出力との関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）〜（ｈ）はパンチ金型が一体物である場合と分割型である場合の各々のセンサ出力例を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は加圧力の検出パターンと閾値Ｓ％との関係を示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は加圧力の検出パターンと閾値Ｓ％との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１  下部可動テーブル
３  側板
５  上部固定テーブル
７  テーブル駆動装置
９  ダイホルダ
１１  下部金型
１５  上部金型
１７  ＮＣ装置
１９  加圧力センサ
２１  データ処理装置
２３  加圧力分布データ作成部
２５  ワーク存在領域検出部
２７  ワーク長算出部
２９  オフセット量算出部
【図１】
0003706184.tif 000002
【図２】
0003706184.tif 000003
【図３】
0003706184.tif 000004
【図４】
0003706184.tif 000005
【図５】
0003706184.tif 000006
【図６】
0003706184.tif 000007