(57)【要約】板材の曲げ加工途中の曲げ角度（曲げ量）を自動検知、測定をし、そのデーターを曲げ手段にフィードバックすることにより、最終的曲げ角度が精度良く得られ、さらに、このフィードバック制御を適用することにより、優れた板材の曲げ通り精度が得られる板材の曲げ加工機の提供を目的とする。ワーク（板材）を下型と押え型の間にクランプして、押え型刃先を支点にして側部からブレードにて上方に正曲げ、あるいは下型刃先を支点にしてブレードにて下方に逆曲げ加工する板材の曲げ加工機において、正曲げされる板材、あるいは逆曲げされる板材の曲げ角度測定手段を備えた。
2004020122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（板材）を下型と押え型の間にクランプして、押え型刃先を支点にして側部からブレードにて上方に正曲げ、あるいは下型刃先を支点にしてブレードにて下方に逆曲げ加工する板材の曲げ加工機において、正曲げされる板材あるいは逆曲げされる板材の曲げ角度測定手段を備えたことを特徴とする板材の曲げ角度測定機能付き板材の曲げ加工機。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の板材の曲げ角度測定手段が正曲げに対しては、押え型に対して前後方向移動可能に押え型の下部にガイドロッドを配設し、このガイドロッドの先端を支点にして正曲げされる板材の立ち上がり面に沿って追随回動するストライカを有し、当該ストライカの角度を検知する検知手段を備え、
あるいは逆曲げに対しては、下型に対して前後方向移動可能に下型の上部にガイドロッドを配設し、このガイドロッドの先端を支点にして逆曲げされる板材の立ち下がり面に沿って追随回動するストライカを有し、当該ストライカの角度を検知する検知手段を備えことを特徴とする請求の範囲第１項記載の板材の曲げ角度測定機能付き板材の曲げ加工機。
【請求項３】
請求の範囲第１項記載の板材の曲げ角度測定手段が正曲げに対しては押え型の側部横方向に異相させて２カ所以上設けられ、あるいは逆曲げに対しては、下型の側部横方向に異相させて２カ所以上設けられたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の板材の曲げ角度測定機能付き板材の曲げ加工機。
【請求項４】
正曲げあるいは逆曲げされる板材の曲げ角度測定手段により得られるデーターをブレード制御手段にフィードバックし、曲げ量を補正する自動曲げ補正手段を備えた請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の板材の曲げ加工機。
【請求項５】
押え型と下型の間に板材をクランプして側部からブレードで曲げ加工する板材の曲げ加工機において、当該ブレードを配設した曲げ金型を中央部と左右の両端との少なくとも、３ヶ所をベントアームにて連結し、中央部のベントアームに対して両端のベントアームの出入り方向にズレを生じさせて、請求の範囲第３項記載の曲げ角度測定手段により得られたデータに基づいて、曲げ金型中央部を基準に左右のクラウニング量を調整可能にしたことを特徴とする板材の曲げ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、下型と押え型の間に板材をクランプして側部よりブレードにて正曲げ、あるいは逆曲げ加工する際に、その板材の曲げ角度を検知しながら、曲げ量を自動補正することにより、ねらい角度及び曲げ通り精度を向上させるのに好適な曲げ加工機に関する。
【背景技術】  図８に示すように、押え型２と下型３の間に、板材１をクランプしてブレード５にて側部より上部方向に押圧して正曲げ加工したり、ブレード５ａにて下部方向に押圧して逆曲げ加工が広く実施されている。
しかし、この際のブレードによる加圧量は、板材の材質、板厚等により、バックリング量も異なり、その都度、調整しなければならなかった。
そこで、何回か予め、試加工をして曲げ角度を測定し、そのデーターに基づいて曲げ量を補正していた。
ところが、板材の材質や板厚が同一でも、圧延の方向とその直角方向とでは板材の物性が微妙に異なり、精度良く調整するのが困難であった。
また、板材の曲げ幅が長い場合に、押え型あるいは、下型の刃先の通りと、ベントビームを介して取り付けられている曲げ型に配設したブレードの通りに微少のズレが生じても板材の曲げ通りに影響を与え、板材の幅方向に沿って均一に曲げることが困難であった。
【発明の開示】
本発明は、上記従来技術の有する技術的課題に鑑みて、板材の曲げ加工途中の曲げ角度（曲げ量）を自動検知、測定をし、そのデーターを曲げ手段にフィードバックすることにより、最終的曲げ角度が精度良く得られ、さらに、このフィードバック制御を適用することにより、優れた板材の曲げ通り精度が得られる板材の曲げ加工機の提供を目的とする。
本発明の第１の技術的要旨は、ワーク（板材）を下型と押え型の間にクランプして、押え型刃先を支点にして側部からブレードにて上方に正曲げ、あるいは下型刃先を支点にしてブレードにて下方に逆曲げ加工する板材の曲げ加工機において、正曲げされる板材、あるいは逆曲げされる板材の曲げ角度測定手段を備えた。
本発明の第２の技術的要旨は、曲げ角度測定手段の好ましい構造例を提供するのが目的であり、正曲げに対しては、押え型に対して前後方向移動可能に押え型の下部にガイドロッドを配設し、このガイドロッドの先端を支点にして正曲げされる板材の立ち上がり面に沿って追随回動するストライカを有し、当該ストライカの角度を検知する検知手段を備え、あるいは逆曲げに対しては、下型に対して前後方向移動可能に下型の上部にガイドロッドを配設し、このガイドロッドの先端を支点にして逆曲げされる板材の立ち下がり面に沿って追随回動するストライカを有し、当該ストライカの角度を検知する検知手段を備えた点にある。
このように、曲げ角度測定手段としてストライカを回動可能に備え、曲げ加工される板材の立ち上がり面あるいは、立ち下がり面にこのストライカの側面を当て、このストライカの傾斜角度を測定するようにしたので、板材の曲げ内側角度が正確に測定出来、板材の厚みばらつきの影響が少なく、また、ストライカの側面が当たればよいので比較的小さいフランジ加工にも対応できる。
また、ガイドロッドを前後方向移動可能に配設したので、板材の曲げ角度測定に使用しない時には、後退待避させておくことでブレード等、他の部位との干渉を防止することができる。
本発明の第３の技術的要旨は、板材の曲げ角度測定手段を正曲げに対しては押え型の側部横方向に異相させて２カ所以上設け、あるいは逆曲げに対しては、下型の側部横方向に異相させて２カ所以上設けたものである。
これにより、板材の幅方向に対して、曲げ角度の差が検知できることになり、板材の曲げ通りの精度を把握することが可能になる。
ここで、横方向に２カ所以上異相させて設ける際に、後述する左右のサイド型毎に必ずしも設ける必要はないが、数多く、細かく設けるとそれだけ、曲げ通りの角度差が精度良く把握できる。
本発明の第４の技術的要旨は、請求の範囲第１〜第３項記載の発明にて得られた板材の曲げ角度量を曲げ途中に解析し、曲げ型クランク機構にフィードバックしたもので、得られたデーターをブレード制御手段にフィードバックし、曲げ量を補正する自動曲げ補正手段を備えた。
これにより、板材の曲げ角度を把握し、データ解析しながらブレードを加圧出来るので、最終製品形状に精度良く加工できる。
本発明の第５の技術的要旨は、板材の幅方向の曲げ角度に差が生じるのを防ぐ、即ち、曲げ通り精度を向上させることが出来る曲げ型の出入り方向の位置調整機構の提供を目的とし、押え型と下型の間に板材をクランプして側部からブレードで曲げ加工する板材の曲げ加工機において、当該ブレードを配設した曲げ金型を中央部と左右の両端との少なくとも、３ヶ所をベントアームにて連結し、中央部のベントアームに対して両端のベントアームの出入り方向にズレを生じさせて、請求の範囲第３項記載の曲げ角度測定手段により得られたデータに基づいて、曲げ金型中央部を基準に左右のクラウニング量を調整可能にした。
これにより、ブレードによる板材への加圧量を水平方向中央部からそれぞれ左右の端方向に除変、調整することが可能になり、中央部に対して端の曲げ型の板材方向への突出量を大きくとると、幅方向端が強く曲がり、逆に中央部に対して後方に曲げ型の端が来るように端の出入方向寸法を調整すると、中央部よりその端が弱く曲がるように作用する。
板材の曲げ通りをフィードバックさせながら曲げ加工が可能になり、曲げ途中のデーター解析をしながら、板材の幅方向の中央部を基準に両端のそれぞれの曲げ量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係る板材の曲げ角度測定手段を押え型に設けた例を示す。
図２は、本発明に係る板材の曲げ角度測定手段を下型に設けた例を示す。
図３は、板材の曲げ角度測定のための曲げ角度測定手段を横方向に複数配置した例を示す。
図４は、本発明における曲げ型の駆動部の要部構成図を示す。
図５は、左右のベントアームの連結構造を示す。
図６は、中央部ベントアームの連結構造を示す。
図７は、曲げ型の両端偏位の模式図を示す。
図８は、板材の曲げ方法の例を示す。
【発明を実施するための最良の形態】  図１に曲げ角度測定手段を備えた板材の曲げ加工機の押え型と下型を側部から見た状態を示す。
押え型２と下型３の間に、板材（ワーク）１をクランプして、図示を省略したが、ブレードにて上方に正曲げ加工する状態である。
図１（イ）が曲げ角度測定手段（ストライカ２１）を後退待避させた状態を示し、図１（ロ）及び図１（ハ）が板材が上方に曲げられ、その内側にストライカが追随している状態を示す。
なお、図１には本発明に係る板材の曲げ角度測定手段を正曲げ加工用に押え型のみに表示してあるが、必要に応じて逆曲げ加工用に下型に設けてもよい。
また、押え型と下型の両方に設けてもよい。
押え型２の下部に前後方向にガイドロッド２２が配設され、その先端に支軸２１ａを介してストライカ２１が回動自在に連結されている。
このガイドロッド２２の後端が支持プレート２５に連結され、エアーシリンダー等の駆動手段２４にて前後方向に移動可能になっている。
なお、スプリング２２ａにて後退方向にばね付勢されている。
図１（ロ）に示すように板材を曲げ加工する際には、エアーシリンダー２４等にてガイドロッド２２を前進準備させる。
板材（ワーク）１が図示を省略したが、ブレードにより押え型刃先２ａを支点にして正曲げされるにつれて、ストライカ２１の側面が板材の内側に当たるようになる。
この際に、ストライカの傾斜角度θはストライカに支軸２３ｂにて連結された接触子２３が後方に移動し、その移動量ｂを図１（ハ）に示すように、検知センサー２６にて測定する。
すると、図（ロ）に示すストライカの傾斜角度θは、図１（ハ）に示す支軸間の距離ｃと接触子２３の移動量ｂの値にて計測されることになる。
ここで検知センサーは、移動量が計測出来るものであればよく、磁気式、光学式、電気式等各種方法が採用される。
なお、ストライカが板材の内側に追随するように接触子２３はスプリング２３ａによりばね付勢されている。
図２には本発明に係る曲げ角度測定手段を下型に配置した例を示す。
この場合には、板材１は下型刃先３ａを支点にして下方に逆曲げされる。
下型３の上部には、ガイドロッド３２が前後方向移動可能に配設されている。
前後方向の移動は、ガイドロッドの後端が連結された支持プレート３５を介してエアーシリンダー等の駆動手段３８にてされる。
図２に示した例は、ストライカ３１の角度に追随する接触子３３を配設するとともに、この接触子３３の後端にアーム長さＬ１＜Ｌ２になるように設定した角度検知アーム３７を連結することにより、接触子の移動量を増幅させたものである。
検知アーム３７は、接触子接点３７ａ、角度検知センサー３６の検知プレート３６ａに接する接点３７ｂ及び検知アーム回動軸３７ｃから構成されていて、増幅比はＬ２／Ｌ１にて与えられる。
なお、検知プレート３６ａはエアーシリンダー３４等にて移動制御されている。
また、図２に示す例はストライカが前方に傾斜するように支持ロッド３３ｂを介してスプリング３３ａにてばね付勢されていて、この支持ロッドの移動量にてストライカの傾斜角度範囲に制限をもたせている。
図３には、押え型２及び下型３の横方向に異相させて曲げ角度測定手段を複数設けた例を示す。
図３は、板材の曲げ加工機を正面から見た図を示す。
センターアーム２０の下部にセンター型２が取り付けられ、その左右に左サイド型２Ｌ、１２Ｌ、２２Ｌ・・・ｎ２Ｌ及び、右サイド型２Ｒ、１２Ｒ、２２Ｒ・・・ｎ２Ｒをキー溝とキーブロックの組み合わせ等にて連結取り込み、ワークの幅長さに押え型を合わせ、下型２との間に板材をクランプして図４に示すように、奥側からブレード５にて曲げ加工する。
ここで図４は、曲げ加工機のブレード５の駆動部を上から見た要部構成図である。
例えば、図３に示した押え型に、×印をした箇所に手前側から奥側に向けて曲げ角度測定手段が複数取り付けられている。
図４に示すように、ベントビーム６に曲げ型４が取り付けられ、この曲げ型４にブレード５が取り付けられている。
ベントビーム６は、中央部ベントアーム７１、曲げ加工機正面から見て左ベントアーム７２、右ベントアーム７３にて連結されている。
これらのベントアーム７１、７２、７３は、Ａ軸にベアリング等を介して連結されている。
また、ベントアーム７１、７２、７３は、それぞれ中央部リンク８１、左リンク８２、右リンク８３の上端に軸支９１、９２、９３され、下端がＤ軸にベアリング等を介して連結されている。
これらの連結状態を図５及び図６に示す。
図５が左右に配置した左右ベントアーム７２、７３と左右リング８２、８３の連結構造を示し、図６が中央部に配置した中央部ベントアーム７１と中央部リンク８１の連結構造を示す。
図５に示すように、左右ベントアーム７２、７３は、Ａ軸に対して偏心して連結され（偏心軸Ａｄ）、左右リンク９２、９３もＤ軸に対して偏心して連結されている（偏心軸Ｄｄ）。
そして、この偏心軸に対してベアリング等を介して連結されたベントアームの連結部に偏心ギヤ７２ｃ、７３ｃが配設されていて、その偏心ギヤを左右クラウニング用サーボモーター等の左右クラウニング調整駆動手段７２ａ、７３ａに連結した左右クラウニングギヤ７２ｂ、７３ｂとかみ合っている。
中央部ベントアーム７１及び中央部リンク８１は、図６に示すようにＡ軸、Ｄ軸と偏心して連結されている。
従って、図４に示したＡ軸駆動手段７４（サーボモーター）と、Ｄ軸駆動手段８４（サーボモーター）を連動操作することにより、例えば図６に示すように曲げ型４に取り付けられたブレード５にて板材が曲げられる。
なお、７５、８５は軸受けである。
ここで、ベントビーム６を操作してブレード５にて曲げ加工する際に、左右のクラウニング調整駆動手段７２ａ、７３ａ（サーボモーター）を作動させると、偏心ギヤ７２ｃ、７３ｃが回転し、図７に曲げ型を上面から見た図を示すように両端を＋方向又は−方向に偏位させることができる（図７は、分かりやすくするために大きく表現してある）。
＋方向に偏位させれば、両端のブレードが板圧を押圧する力が中央部に比較して弱くなり、曲げ角度も弱くなる。
一方、−方向に偏位させると逆に板材に強く当たり、中央部に比較して強く曲がることになる。
このようにして、ベントビーム（曲げ型）の両端の偏位を調整するクラウニング機構が備えられたことにより、図３に示したように、左右のサイド型に複数配置した曲げ角度測定手段あるいは、下型の横方向に複数配置した曲げ角度測定手段により、各部位毎の曲げ角度の測定データーをこのクラウニング機構にフィードバックさせ、板材の曲げ通りを調整することが可能になる。
本発明においては、板材の曲げ加工途中の曲げ角度を測定する手段を押え型あるいは下型、及びその両方に備えたので、この曲げ角度測定データーをブレード制御手段にフィードバックさせることで、自動制御しながら製品の最終ねらい寸法通りに曲げ加工が可能になり、従来の試加工が不要になる。
従って、その分だけ板材の歩留まりも高くなり、測定作業が無くなったことによる生産性向上も期待できる。
また、本発明においては、曲げ型（ブレード）の水平方向の偏位機構が備えられているので、水平方向の曲げ部位毎に曲げ角度測定データーに基づいて、板材の中央部と両端でクラウニング調整することにより、板材の曲げ通り精度が高くなる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、板材の曲げ加工機の分野において、板材の曲げ角度及び曲げ通りを自動制御するのに適している。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2004020122.tif 000012