(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材の一方端を把持する一方の把持部材と、
前記一方の把持部材と一体的に固着し、被加工材を沿わせて曲げ加工するための型と、
前記型に固着された傾斜軸と、前記傾斜軸を中心として前記型を傾斜させる型傾斜用サーボモータとを備えた型傾斜装置と、
前記型傾斜装置に連結される回転テーブルと、
該回転テーブルを回転駆動するテーブル用サーボモータを備えたテーブル回転駆動装置と、
被加工材の他方端を把持する他方の把持部材と、
前記回転テーブルの軸方向に該他方の把持部材を移動させる上下用サーボモータを備えた上下装置と、
前記他方の把持部材と前記型との距離を制御して被加工材にテンションを付与するテンション制御用サーボモータを備えたテンション制御装置と、
前記テンション制御用サーボモータの制御用の位置データを予め記憶しているメモリを有し、前記テンション制御装置に位置制御データを出力し、前記テンション制御装置により被加工材に加えられるテンションの方向と前記被加工材が前記型に沿って曲げられる曲げ方向とが同一方向となるように傾斜角度制御データを前記型傾斜装置に出力するＮＣ制御装置とを有する３次元曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＣ制御装置のメモリに記憶している角度データ、位置データに基づいて、型傾斜用、上下用及びテンション制御用の各サーボモータを制御することにより、３次元曲げ加工を行う曲げ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の曲げ加工装置には、特開平０６−２６９８６１号公報に示されたものがある。これについて、図４を用いて説明する。
【０００３】
図４は、従来の曲げ加工装置の全体図であり、図に示すように、回転テーブル１上に一体的に固着され、ワークとしての被加工材Ｗを沿わせ曲げ加工するための型２と、型２の一端が位置する回転テーブル１上に一体的に固着され被加工材Ｗの一端を把持する一方の把持部材３１と、被加工部材Ｗの他端を把持する他方の把持部材３２とから成る把持装置３と、前記回転テーブル１を減速機４２を介して回転駆動するテーブル用サーボモータ４１を備えたテーブル回転駆動装置４と、前記把持装置３の他方の把持部材３２を一体的に固着し、回転テーブル１の軸方向に他方の把持部材３２を固着したテーブル５２を移動させる上下用サーボモータ５１を備えた上下装置５と、上下装置５を一体的に固着したテーブル６２を移動させて前記回転テーブル１との距離を変えることにより、被加工材Ｗに作用するテンションを制御するテンション制御用サーボモータ６１を備えたテンション制御装置６と、前記テーブル用サーボモータ４１、上下用サーボモータ５１、テンション制御用サーボモータ６１の制御用の位置データをあらかじめ記憶しているメモリ７１を有し、テーブル回転駆動装置４、上下装置５、テンション制御装置６に位置制御データを出力するＮＣ制御装置７とから成る。
【０００４】
上下装置５は、上下用サーボモータ５１の回転駆動により送りネジ５４、テーブル５２を介して図示Ｙ軸方向に被加工材Ｗの他端を把持した他方の把持部材３２を移動し得る構成より成っている。また、テンション制御装置６は、テンション制御用サーボモータ６１の回転駆動により送りネジ６３を介して図示Ｘ軸方向に上下装置５を固着しているテーブル６２を移動し得る構成より成っている。
【０００５】
送りネジ５４の下端には、捩じり付与装置９が連結されている。捩じり付与装置９は、被加工材Ｗの他端を把持している他方の把持部材３２に回転を付与して、被加工材Ｗに捩じりを付与するもので、垂直に配設された捩じり用サーボモータ９１の回転が減速機９２に連絡され、減速されるとともに、回転方向を変更して、把持部材３２に一体的に固着された軸９３を回転し得る構成より成っている。
【０００６】
上記構成より成る曲げ加工装置において、第１及び第２の把持部材３１及び３２にワークとしての被加工材Ｗを把持させて、起動させると、ＮＣ制御装置７が起動してテーブル回転用サーボモータ４１とテンション力を制御するテンション制御用サーボモータ６１が動作し、被加工材Ｗに引張応力が発生する。
【０００７】
この応力をロードセル８により検出し、検出したテンション力現実値と外部から操作信号により設定されたテンション力設定値とを演算装置８２において比較演算し、その差に基づく回転指令をテーブル用サーボモータ４１、テンション制御用６１に出力して各サーボモータを駆動させる。また、サーボモータ４１、６１の回転位置をエンコーダにより検出し、その検出値をＮＣ制御装置７にフィードバックする。このように各サーボモータを制御して、型２に被加工材Ｗを巻付け曲げ加工する。この動作中に、各サーボモータ４１、５１、６１の位置データをＮＣ制御装置７内のメモリ７１に書き込む。
【０００８】
上述の様にメモリ７１内に書き込まれた位置データに基づき、テーブル回転用サーボモータ４１、上下用サーボモータ５１、テンション制御用サーボモータ６１を動作させて曲げ加工を行うものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の３次元曲げ加工装置において、図５に示す被加工材Ｗが型１に沿って曲げられるとき、被加工材Ｗに働く引張応力の方向は、図示Ｘ軸方向である。このＸ軸方向は、図５において矢印Ｂで示す被加工材Ｗが曲げられるべき型に沿った方向（以下、曲げ方向と称する。）とは異なる方向である。従って、Ｘ軸方向に働く引張応力は、被加工材Ｗを型から離す方向に働いてしまうことになる。このため従来は、引張力の制御が難しく、また、曲げ加工後の寸法精度がばらついてしまう。
【００１０】
故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、曲げ加工後における被加工材の寸法精度を良好にすることを、技術的課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段は、被加工材の一方端を把持する一方の把持部材と、前記一方の把持部材と一体的に固着し、被加工材を沿わせて曲げ加工するための型と、前記型に固着された傾斜軸と、前記傾斜軸を中心として前記型を傾斜させる型傾斜用サーボモータとを備えた型傾斜装置と、前記型傾斜装置に連結される回転テーブルと、該回転テーブルを回転駆動するテーブル用サーボモータを備えたテーブル回転駆動装置と、被加工材の他方端を把持する他方の把持部材と、前記回転テーブルの軸方向に該他方の把持部材を移動させる上下用サーボモータを備えた上下装置と、前記他方の把持部材と前記型との距離を制御して被加工材にテンションを付与するテンション制御用サーボモータを備えたテンション制御装置と、前記テンション制御用サーボモータの制御用の位置データを予め記憶しているメモリを有し、前記テンション制御装置に位置制御データを出力し、前記テンション制御装置により被加工材に加えられるテンションの方向と前記被加工材が前記型に沿って曲げられる曲げ方向とが略同一方向となるように傾斜角度制御データを前記型傾斜装置に出力するＮＣ制御装置とを有する３次元曲げ加工装置としたことである。
【００１３】
上記技術的手段による作用は以下のようである。即ち、型を傾斜させる型傾斜装置を設け、この型傾斜装置はテンション制御装置により被加工材に加えられるテンション方向と被加工材が型に沿って曲げられる曲げ方向と同一になるように傾斜制御される。このため、被加工材の曲げ加工中、テンション方向と曲げ方向とが常に同一方向となり、被加工材は精度良く曲げ加工を行うことができるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明するが、従来技術と同一部分については、同一符号で示し、その説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態例における曲げ加工装置の全体図である。図において、回転テーブル１は、その図示上部に型傾斜装置１０が連結されている。型傾斜装置１０は第１プーリ１０１を備えており、この第１プーリ１０１がベルト１０２を介して傾斜用サーボモータ１０３に連結された第２プーリ１０４に連結されている。また傾斜用サーボモータ１０３はＮＣ制御装置７と電気的に接続されて駆動制御を行うよう構成されている。型傾斜装置１０の図示上部には、型２が連結固定されており、型２の図示左端には、被加工材Ｗの一方端を把持する一方の把持部材３１が配置している。従って、型２の上部に載置された被加工材Ｗの一端は、一方の把持部３１によって把持される。被加工材Ｗの他方端は他方の把持部材３２によって把持される。他方の把持部材３２はロードセル８に連結されており、ロードセル８により得られた信号は演算装置８２に受け渡される。その他の構成は、従来技術において説明したものと同じであるので、説明を省略する。
【００１６】
上記構成の曲げ装置において、まず、被加工材Ｗの両端を一方の把持部材３１及び他方の把持部材３２に把持させる。次に、曲げ加工を行うのであるが、曲げ加工の開始時、型傾斜装置１０を駆動させて、図２に示すように型２を傾斜させる。この状態よりテーブル回転用サーボモータ４１とテンション制御用サーボモータ６１を駆動させ、被加工材Ｗに引張応力を作用させ、曲げ加工を開始する。その後、順次、型２を図において反時計方向に傾斜させる。そして、図３に示す傾斜位置まで型２を傾斜させ、その後傾斜駆動を停止させる。このようにして、曲げ加工を行う。
【００１７】
上記曲げ加工中、テーブル用サーボモータ４１、上下用サーボモータ５１、テンション制御用サーボモータ６１、捩じり用サーボモータ９１は、従来技術において説明したように、メモリ７１内に予め格納された位置データに基づいて駆動制御される。また、傾斜用サーボモータ１０３は、被加工材の曲げられるべき部分における曲げ方向が引張方向（図３における矢印Ｂ方向）と一致するように、型傾斜装置１０の傾斜角度が制御される。従って、図２における曲げ部Ａ、図３における曲げ部Ｂの曲げ方向Ａ１、Ｂ１は、被加工材Ｗの引張方向Ｘと一致する。このため被加工材Ｗは確実に型２に沿って曲げられることになり、精度良い曲げ加工が実現できる。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以下の如く効果を有する。
【００１９】
テンション制御装置により被加工材に加えられるテンション方向と被加工材が型に沿って曲げられる曲げ方向と同一になるように傾斜制御される型傾斜装置を設けた。このため、被加工材の曲げ加工中、テンション方向と曲げ方向とが常に同一方向となり、被加工材の曲げ加工精度が向上する。
【００２２】
【符号の説明】
１    回転テーブル
２    型
３    把持装置
３１  一方の把持部材
３２  他方の把持部材
４    テーブル回転駆動装置
４１  テーブル用サーボモータ
５    上下装置
５１  上下用サーボモータ
５２  テーブル
６    テンション制御装置
６１  テンション制御用サーボモータ
６２  テーブル
７    ＮＣ制御装置
７１  メモリ
８    ロードセル
８２  位置決めコントローラ
９    捩じり付与装置
９１  捩じり用サーボモータ
１０    型傾斜装置
１０１  第１プーリ
１０２  ベルト
１０３  傾斜用サーボモータ
１０４  第２プーリ
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における、３次元曲げ加工装置の全体図である。
【図２】本実施形態における、型傾斜装置付近の拡大図であり、曲げ加工開始時の状態を示す図である。
【図３】本実施形態における、型傾斜装置付近の拡大図であり、曲げ加工終了時の状態を示す図である。
【図４】従来技術における、３次元曲げ加工装置の全体図である。
【図５】従来技術における、３次元曲げ加工装置の型付近の拡大図であり、従来技術における問題点を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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