(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ溝を備えた下型と該下型のＶ溝に係合する上型とを備えた板材折曲げ加工機において、前記上型内部に前記上型の中心線上において該上型の前後方向に揺動可能に軸支され、前記被加工材の折曲げ辺との距離の変位を接触検出する変位検出センサと、該変位検出センサを揺動させるサーボモータと、前記変位検出センサの回転角を検出する回転角センサとからなる角度検出装置を設け、該角度検出装置によって前後の折曲げ角度を別個に検出し、該前後の折曲げ角度の和を求めて被加工材の折曲げ角度を検出することを特徴とする板材折曲げ加工機における折曲げ角度検出方法。
【請求項２】
Ｖ溝を備えた下型と該下型のＶ溝に係合する上型とを備えた板材折曲げ加工機において、前記上型内部に前記上型の中心線上において該上型の前後方向に揺動可能に軸支され、前記被加工材の折曲げ辺との距離の変位を接触検出する変位検出センサと、該変位検出センサを揺動させるサーボモータと、前記変位検出センサの回転角を検出する回転角センサとからなる角度検出装置を設け、該角度検出装置によって前後の折曲げ角度を別個に検出し、該前後の折曲げ角度の和を求めて被加工材の折曲げ角度を検出することを特徴とする板材折曲げ加工機における折曲げ角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は板材折曲げ加工機における折曲げ角度検出方法および同方法に用いる折曲げ角度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
折曲げ角度検出装置としては、図１１に示すように、上型１０１とＶ曲げ用の下型１０３のＶ溝の近傍に板材Ｗの折曲げ辺１０５の移動に追従して出没する接触子１０７を設け、この接触子１０７の突出量ｈを計測することによって、板材Ｗの折曲げ角度αを、
α＝２θ１＝2tan−１(l/h)
として検出するようにしたものが公知である。
【０００３】
また、図１２に示すように、上述の接触子１０７に代えて、板材Ｗの折曲げ辺１０５に対してレーザ光ＬＢを照射して、このレーザ光ＬＢの折曲げ辺１０５からの反射光を捕らえ、その反射光の強度からレーザ光ＬＢの照射角度が直角になるときの角度θ１を検出し、折曲げ角度αを、α＝２θ１として検出するようにしたものもある（例えば、ＷＯ９７／３０３２７公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の折曲げ角度検出装置は共に片側の折曲げ辺１０５の金型の仮想中心線ＣＬに対する角度θ１を求め、折曲げ角度αを、α＝２θ１としている。しかし、θ１＝θ２の場合はこれでよいが、θ１≠θ２の場合には正しい折曲げ角度αを求めることができない。
【０００５】
また、上述の方法は測定時には、曲げ加工を一時停止して行うため、タクトタイムが長くなるという問題もある。
【０００６】
本発明は上述の如き問題を解決するために成されたものであり、本発明の課題は、プレスブレーキなどによる板材折曲げ加工において、曲げ中心線に対する前後の折曲げ角度が異なる場合でも、折曲げ角度を正確に検出可能な折曲げ角度検出方法および同方法に用いる折曲げ角度検出装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決する手段として請求項１に記載の板材折曲げ加工機における折曲げ角度検出方法は、Ｖ溝を備えた下型と該下型のＶ溝に係合する上型とを備えた板材折曲げ加工機において、前記上型内部に前記上型の中心線上において該上型の前後方向に揺動可能に軸支され、前記被加工材の折曲げ辺との距離の変位を接触検出する変位検出センサと、該変位検出センサを揺動させるサーボモータと、前記変位検出センサの回転角を検出する回転角センサとからなる角度検出装置を設け、該角度検出装置によって前後の折曲げ角度を別個に検出し、該前後の折曲げ角度の和を求めて被加工材の折曲げ角度を検出することを要旨とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の板材折曲げ加工機における折曲げ角度検装置は、Ｖ溝を備えた下型と該下型のＶ溝に係合する上型とを備えた板材折曲げ加工機において、前記上型内部に前記上型の中心線上において該上型の前後方向に揺動可能に軸支され、前記被加工材の折曲げ辺との距離の変位を接触検出する変位検出センサと、該変位検出センサを揺動させるサーボモータと、前記変位検出センサの回転角を検出する回転角センサとからなる角度検出装置を設け、該角度検出装置によって前後の折曲げ角度を別個に検出し、該前後の折曲げ角度の和を求めて被加工材の折曲げ角度を検出することを要旨とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る折曲げ角度検出装置を備えたＶ曲げ用の上型１を示したものである。なお説明の便宜上、図２に示すように上型１ａのＶ字形の先端を通ると共に、下型２のＶ溝中心を通る直線をＹ軸にとり、Ｙ軸に直交するＸ軸を前後方向にとり、Ｘ−Ｙ軸に直交する方向（紙面に直交する方向）をＺ軸とする。
【００１６】
図１は、分割された上型（分割型）１（ａ，ｂ）を２個連結して使用する場合を示したものであり、それぞれの上型１（ａ，ｂ）に折曲げ角度検出装置３が設けてある。上型１（ａ，ｂ）は同一の構成であるので、以後上型１ａについて説明する。
【００１７】
図２および図３を参照するに、折曲げ角度検出装置３は前記上型１ａの下端部に設けた空洞５に取付けてある。この折曲げ角度検出装置３には、被加工材Ｗの折曲げ辺４（ｆ，ｒ）の曲げ角度の変位を検出するための変位検出センサとして、直線摺動型のポテンショメータ７が設けてある。
【００１８】
上述の直線摺動型のポテンショメータ７のハウジング９は、前記上型１ａの中心線１５上に、かつＺ軸方向に設けたサーボモータ１１の回転軸１３に取付てある。
【００１９】
前記サーボモータ１１には、回転軸１３の回転角を検出するため、例えば、ロータリーエンコーダの如き回転角センサ（図示省略）が同軸に設けてある。
【００２０】
前記直線摺動型のポテンショメータ７には、出没自在の可動体１７が設けてあり、この可動体１７の先端には、被加工材Ｗの折曲げ辺に接触する球状の接触子１９が設けてある。
【００２１】
上述の可動体１７は、前記ハウジング９内に設けたスプリング２１によって、適宜な力で常にハウジング９から突出するように付勢してあると同時に、可動体１７のほぼ中間位置に設けたフランジ２３でその突出量が規制してある。
【００２２】
上記構成の折曲げ角度検出装置３において、図４に示すように、例えば９０°のＶ曲げ加工を行ったとき、サーボモータ１１を回転角度２２０°から約１００°反時計方向に回動させ、接触子１９と被加工材Ｗとの接触位置が、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇと移動したときの各位置におけるポテンショメータ７の出力電圧は図５に示すように変化する。なお、位置ｂとｆにおいては、ポテンショメータ７と被加工材Ｗとは直角であるものとする。
【００２３】
図５のグラフから明らかなように、ポテンショメータ７と被加工材Ｗとが直角のとき、ポテンショメータ７の出力電圧が最大となる。すなわち、直線摺動型のポテンショメータ７において、可動体１７の突出量が最小のとき、出力電圧が最大となるように設定してあるからである。
【００２４】
図６に示す如く、前記中心線１５に対する前側の折曲げ辺４ｆと、後ろ側の折曲げ辺４ｒがなす角をそれぞれθ１、θ２とし、ポテンショメータ７の出力電圧が最大のときのポテンショメータ７と中心線１５とがなす角をそれぞれα１、α２ とすると、前後の折曲げ角度θは、次の式（１）、（２）および（３）によって求めることができる。
【００２５】
【数１】
θ＝θ１＋θ２…………（１）
【数２】
θ１＝９０°−α１……（２）
【数３】
θ２＝９０°−α２……（３）
なお、上記数式の演算および演算結果の表示は、公知のＣＮＣ制御装置（図示省略）を使用することができる。
【００２６】
図７は板材折曲げ加工機における折曲げ角度検出装置の第二の実施の形態を示したものであり、折曲げ角度検出装置３としての直線摺動型のポテンショメータ７に代えてレーザビームスキャナを使用するものである。
【００２７】
折曲げ辺４（ｆ，ｒ）をレーザビームスキャナでスキャニングし、その反射光の強度が最大になる位置のスキャナの回転角度（α１ ，α２ ）を検出し、前後の折曲げ角度（θ１，θ２）を前記数式（２）、（３）により算出し、折曲げ角度θを、θ＝θ１＋θ２ として求めるものである。
【００２８】
図７に示す如く、前記上型１ａの内部の下端部近傍には、Ｖ字形の先端を通る中心線１５（＝Ｙ軸）に直交するＺ軸上に回転軸を有する回転ミラー３１を備えたレーザビームスキャナ３０が回転可能に設けてある。
【００２９】
レーザビームスキャナ３０は、例えばガラス製円柱の端部を４５°にカットしてレーザビームを反射させる鏡面に形成した回転ミラー３１と、この回転ミラー３１を回転駆動するサーボモータ３３と、サーボモータ３３の回転角度を検出するロータリーエンコーダ３５、サーボモータ３３の回転を回転ミラー３１へ伝達するプーリーおよびベルトなどの回転伝達手段３７などからなっている。
【００３０】
また、上述の上型１ａの内部には、回転ミラー３１へレーザビームを入射するためのレーザ発振器３９と回転ミラー３１からの反射光を検出する受光センサ４１が設けてある。
【００３１】
レーザ発振器３９から出たレーザビームＬＢは、前記回転ミラー３１の回転軸に同軸に設けた光軸４３上に配置した全反射ミラー４５を介して回転ミラー３１へ入射されるように設けてある。
【００３２】
また、被加工材Ｗの曲げ辺４（ｆ，ｒ）からの反射光ＬＢ’は、回転ミラー３１で直角に反射されて、光軸４３を戻って前記光軸４３上に配置した半透過ミラー（ハーフミラー）４７を介して受光センサ４１に入射されるよう設けてある。
なお、前記上型１ａの下端部には、レーザビームスキャナ３０からのレーザビームＬＢが被加工材Ｗの曲げ辺に照射可能な開口（図示省略）が設けてある。
【００３３】
上記構成において、レーザビームスキャナ３０を回転させることにより、回転ミラー３１に入射されたレーザビームＬＢは、Ｘ−Ｙ平面内を３６０°の全方位に偏向されるので、この偏向されたレーザビームＬＢで前後の折曲げ辺４（ｆ，ｒ）をスキャニングし、その反射光ＬＢ’の強度が最大になる位置のレーザビームスキャナ３０の回転角度（α１ ，α２ ）を受光センサ４１により検出し、前後の折曲げ角度（θ１，θ２）を前記数式（２）、（３）により算出し、折曲げ角度θを、θ＝θ１＋θ２ として求めることができる。
【００３４】
上記数式の演算および演算結果の表示は、前述のように公知のＣＮＣ制御装置を使用することができる。
【００３５】
レーザビームＬＢでスキャニングする上述の方法は、レーザビームスキャナ３０を高速回転させることによって、折曲げ角度θの測定時に板材折曲げ加工機の運転を一時停止することなく連続測定をすることが可能である。
【００３６】
図９および図１０は、グースネック型の上型にレーザビームスキャナ３０を装着する場合のレーザ発振器３９並びに受光センサ４１などの配置例であり、上型１の上方に配置したサーボモータ３３の回転は、中間にアイドラー４９を設けたベルト３７を介して回転ミラー３１に伝達するように設けてある。レーザ発振器３９と受光センサ４１は、上型１ａ下部に斜めに配置してある。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１、請求項２に記載の発明によれれば、折曲げ辺の中心線に対する前後の曲げ角度をそれぞれ別個に検出し、検出した前後の角度の和を求めて折り曲げ角度を検出するので、曲げ中心線に対する前後の折曲げ角度が異なる場合でも、正確な折曲げ角度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る折曲げ角度検出装置３を備えたＶ曲げ用の上型１の斜視図。
【図２】図１のII-II線に沿って見た部分断面図。
【図３】図１および図２における折曲げ角度検出装置３の拡大説明図。
【図４】折曲げ角度検出装置３の動作説明図。
【図５】変位検出センサ（直線摺動型のポテンショメータ）の変位と出力電圧の関係を示したグラフ。
【図６】変位検出センサの上型の中心線１５に対する角度（α１、α２）と、折曲げ辺の中心線１５に対する角度（θ１、θ２）との関係を示した図。
【図７】本発明に係る折曲げ角度検出装置の第二の実施の形態の説明図。
【図８】レーザビームスキャナの上型の中心線１５に対する角度（α１、α２）と、折曲げ辺の中心線１５に対する角度（θ１、θ２）との関係を示した図。
【図９】本発明に係る折曲げ角度検出装置の第二の実施の形態をグースネック形の上型に適用した場合の配置例。
【図１０】本発明に係る折曲げ角度検出装置の第二の実施の形態をグースネック形の上型に適用した場合の配置例。
【図１１】片方の折曲げ辺に接触する接触子で折曲げ角度を検出する公知例の説明図。
【図１２】片方の折曲げ辺に対して、レーザ光を照射してその反射光から折曲げ角度を検出する公知例の説明図。
【符号の説明】
１（ａ，ｂ）  上型（分割型）
２  下型
３  折曲げ角度検出装置
４（ｆ，ｒ）  折曲げ辺
５  空洞
７  ポテンショメータ
９  ハウジング
１１  サーボモータ
１３  回転軸
１５  中心線
１７  可動体
１９  接触子
２１  スプリング
２３  フランジ
３０  レーザビームスキャナ
３１  回転ミラー
３３  サーボモータ
３５  ロータリーエンコーダ
３７  回転伝達手段
３９  レーザ発振器
４１  受光センサ
４３  光軸
４５  全反射ミラー
４７  半透過ミラー（ハーフミラー）
４９  アイドラー
θ  折曲げ角度
ＬＢ  レーザビーム
Ｗ  被加工材
【図１】
0004656703.tif 000002
【図２】
0004656703.tif 000003
【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】
0004656703.tif 000009
【図９】
0004656703.tif 000010
【図１０】
0004656703.tif 000011
【図１１】
0004656703.tif 000012
【図１２】
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