(57)【要約】【課題】  パンチとダイとを相対的に近づけ上記パンチと上記ダイとの協働によりワークの板状部を曲げ加工する場合、上記パンチのダイに対する相対的な動作パターンを求めることが容易であると共に、上記ワークの腰折れを防止し上記曲げ加工のタクトタイムを短縮する。【解決手段】  パンチＰとダイＤとを相対的に近づけワークＷの板状部を曲げ加工する曲げ加工機１において、上記ワークＷの材質、形状に関するワークデータを入力し、上記ワークＷを曲げ加工するときに上記ワークＷに腰折れが発生する、上記ダイＤに対する上記パンチＰの相対的な加速度の値を、上記入力したワークデータに基づいて算出し、この算出した加速度値以下の加速度で、上記パンチＰを上記ダイＤに相対的に近づけるように制御する。【選択図】  図２
2005074488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチとダイとを相対的に近づけワークの板状部を曲げ加工する曲げ加工機において、
上記ワークの材質、形状に関するワークデータを入力自在なワークデータ入力手段と；
上記ワークを曲げ加工するときに上記ワークに腰折れが発生する、上記ダイに対する上記パンチの相対的な加速度の値を、上記ワークデータ入力手段が入力したワークデータに基づいて算出する加速度算出手段と；
上記算出した加速度値以下の加速度で、上記パンチを上記ダイに相対的に近づけるように制御する制御手段と；
を有することを特徴とする曲げ加工機。
【請求項２】
請求項１に記載の曲げ加工機において、
上記ワークデータは、上記ワークの材質、上記ワークの折り曲げ部の厚さであり、また、上記ワークデータは、上記ワークと上記パンチとが互いに接触するパンチ接触部位と、上記ワークと上記ダイの溝肩部とが互いに接触するダイ接触部位との間のパンチ・ダイ間距離であり、さらに、上記ワークデータは、上記溝肩部から上記パンチ接触部位とは反対方向に突出している上記ワークの突出部位の質量、上記ワークの上記突出部位の重心位置を示すデータもしくは求めるためのデータであり、
加工対象である各ワークの材質に対応する上記各ワークの許容応力と密度とを記憶している記憶部を備え、
上記加速度算出手段は、上記入力した上記ワークの材質に対応する上記ワークの許容応力と密度とを上記記憶部から取り出し、この取り出した許容応力と密度と、上記入力した上記ワークの折り曲げ部の厚さと、上記パンチ・ダイ間距離と、上記ワークの突出部位の質量を示すデータもしくは求めるためのデータと、上記ワークの上記突出部位の重心位置を示すデータもしくは求めるためのデータとを使用して、上記加速度の値を算出する手段であることを特徴とする曲げ加工機。
【請求項３】
請求項２に記載の曲げ加工機において、
上記制御手段は、上記ワークを曲げ加工するときの上記ワークの腰折れを防止するために、上記ワークを曲げ加工するときにおける突出部の旋回により上記突出部が受ける風圧をつけ加えて、上記パンチが上記ダイに相対的に近づくときの加速度を制御する手段であることを特徴とする曲げ加工機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の曲げ加工機において、
上記パンチは上記ダイに対して相対的に上下動するように構成されており、曲げ加工前において上記ワークは水平方向に延伸して上記ダイに設置されており、
上記制御手段は、上記ワークを曲げ加工するときの上記ワークの腰折れを防止するために、上記ワークを曲げ加工するときに上記突出部に働く重力をつけ加えて、上記パンチが上記ダイに相対的に近づくときの加速度を制御する手段であることを特徴とする曲げ加工機。
【請求項５】
パンチとダイとを相対的に近づけワークの板状部を曲げ加工する曲げ加工方法において、
上記ワークの材質、形状に関するワークデータを入力するワークデータ入力工程と；
上記ワークを上記パンチまたはダイに設置するワーク設置工程と；
上記ワークを曲げ加工するときに上記ワークに腰折れが発生する、上記ダイに対する上記パンチの相対的な加速度の値を、上記入力したワークデータに基づいて算出する加速度算出工程と；
上記算出した加速度値以下の加速度で、上記パンチを上記ダイに相対的に近づけて上記ワークに曲げ加工を施す曲げ工程と；
を有することを特徴とする曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げ加工機および曲げ加工方法に係り、特に、パンチをダイに接近させることによって板状のワークを曲げ加工する場合、たとえば上記パンチの加速度を、上記ワークに腰折れが発生しないように制御するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すように、パンチやダイから大きく突出しているワークを折り曲げる場合、上記突出部分の質量（重量）が大きいことによって、図５や図６に破線で示すように、ワークが腰折れを起こすことがある。
【０００３】
ここで、腰折れとは、たとえば、板状のワークをダイに設置し、パンチを上記ダイに接近させて上記ワークを曲げ加工する場合において、上記ダイや上記パンチから離反する方向に上記ワークが大きく突出していると、上記パンチの折り曲げの加速度（上記パンチが上記ダイに接近するときの加速度）に、上記ワークの上記突出部がこの慣性質量が大きいことによって追随できず、上記ワークが上記ダイの溝肩部（上記ダイの上面と上記ダイの溝の傾斜部との交差部）近傍で、図５や図６に破線で示すように折れ曲がることをいう。
【０００４】
上記、腰折れを防止するために、たとえば、曲げ加工機のオペレータがワークの突出部を手で支え補助しつつ、上記ワークを曲げる必要がある。
【０００５】
ところで、オペレータがワークを手でささえて補助する方法では、補助するタイミングが合わないと腰折れが発生しやすく、一方、タイミングを合わせやすくするために、曲げ速度（パンチの移動速度）を遅くすると、曲げが完了するまでに長い時間を要し、曲げ加工のタクトタイムが伸びてしまう。
【０００６】
そこで、従来、たとえば板状のワークを、パンチをダイに近づけて上記パンチと上記ダイとが協働して曲げ加工する場合、上記パンチの最高速度、上記ワークの材質による係数、上記ワークの厚さによる係数、上記ワークから生成される製品形状による係数、上記パンチ・ダイによる係数によって、上記パンチの速度を制御し、上記オペレータの補助を不要としている曲げ加工機や曲げ方法が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１７８０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の各係数を用いた曲げ加工機や曲げ方法では、ワークの腰折れを防止し曲げ加工のタクトタイムを短縮することはできるが、上記各係数を求めるために多くの実験が必要であり、したがって、上記パンチの速度の制御パターン（動作パターン）を求めることが困難であるという問題がある。
【０００８】
さらに、ワークの材質や形状が多種多様に変化すると、この変化に応じて多くの各係数を求めなければならず、上記問題は一層顕著になる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、パンチとダイとを相対的に近づけ上記パンチと上記ダイとの協働によりワークの板状部を曲げ加工する場合、上記パンチのダイに対する相対的な動作パターンを求めることが容易であると共に、上記ワークの腰折れを防止し上記曲げ加工のタクトタイムを短縮することができる曲げ加工機および曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の本発明は、パンチとダイとを相対的に近づけワークの板状部を曲げ加工する曲げ加工機において、上記ワークの材質、形状に関するワークデータを入力自在なワークデータ入力手段と、上記ワークを曲げ加工するときに上記ワークに腰折れが発生する、上記ダイに対する上記パンチの相対的な加速度の値を、上記ワークデータ入力手段が入力したワークデータに基づいて算出する加速度算出手段と、上記算出した加速度値以下の加速度で、上記パンチを上記ダイに相対的に近づけるように制御する制御手段とを有する曲げ加工機である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の曲げ加工機において、上記ワークデータは、上記ワークの材質、上記ワークの折り曲げ部の厚さであり、また、上記ワークデータは、上記ワークと上記パンチとが互いに接触するパンチ接触部位と、上記ワークと上記ダイの溝肩部とが互いに接触するダイ接触部位との間のパンチ・ダイ間距離であり、さらに、上記ワークデータは、上記溝肩部から上記パンチ接触部位とは反対方向に突出している上記ワークの突出部位の質量、上記ワークの上記突出部位の重心位置を示すデータもしくは求めるためのデータであり、加工対象である各ワークの材質に対応する上記各ワークの許容応力と密度とを記憶している記憶部を備え、上記加速度算出手段は、上記入力した上記ワークの材質に対応する上記ワークの許容応力と密度とを上記記憶部から取り出し、この取り出した許容応力と密度と、上記入力した上記ワークの折り曲げ部の厚さと、上記パンチ・ダイ間距離と、上記ワークの突出部位の質量を示すデータもしくは求めるためのデータと、上記ワークの上記突出部位の重心位置を示すデータもしくは求めるためのデータとを使用して、上記加速度の値を算出する手段である曲げ加工機である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の曲げ加工機において、上記制御手段は、上記ワークを曲げ加工するときの上記ワークの腰折れを防止するために、上記ワークを曲げ加工するときにおける突出部の旋回により上記突出部が受ける風圧をつけ加えて、上記パンチが上記ダイに相対的に近づくときの加速度を制御する手段である曲げ加工機である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の曲げ加工機において、上記パンチは上記ダイに対して相対的に上下動するように構成されており、曲げ加工前において上記ワークは水平方向に延伸して上記ダイに設置されており、上記制御手段は、上記ワークを曲げ加工するときの上記ワークの腰折れを防止するために、上記ワークを曲げ加工するときに上記突出部に働く重力をつけ加えて、上記パンチが上記ダイに相対的に近づくときの加速度を制御する手段である曲げ加工機である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、パンチとダイとを相対的に近づけワークの板状部を曲げ加工する曲げ加工方法において、上記ワークの材質、形状に関するワークデータを入力するワークデータ入力工程と、上記ワークを上記パンチまたはダイに設置するワーク設置工程と、上記ワークを曲げ加工するときに上記ワークに腰折れが発生する、上記ダイに対する上記パンチの相対的な加速度の値を、上記入力したワークデータに基づいて算出する加速度算出工程と、上記算出した加速度値以下の加速度で、上記パンチを上記ダイに相対的に近づけて上記ワークに曲げ加工を施す曲げ工程とを有する曲げ加工方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、パンチとダイとを相対的に近づけ上記パンチと上記ダイとの協働によりワークの板状部を曲げ加工する場合、上記パンチのダイに対する相対的な動作パターンを求めることが容易であると共に、上記ワークの腰折れを防止し上記曲げ加工のタクトタイムを短縮することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施形態］
図1は、本発明の第１の実施形態に係る曲げ加工機１の概略構成を示す図である。
【００１７】
曲げ加工機（たとえばプレスブレーキ）１は、パンチＰとダイＤとを相対的に近づけ、上記パンチＰと上記ダイＤとの協働により、ワークＷの板状部を曲げ加工する曲げ加工機である。「ワークＷの板状部」とした理由は、折り曲げ部位は板状であるが、折り曲げされない部位が板状以外の形状である場合があるからである。
【００１８】
なお、たとえば、上記パンチＰは上記ダイＤに対して相対的に上下動するように構成されており、曲げ加工前において上記ワークＷは、厚さｔの方向が上下方向になるように水平方向に延伸してダイＤに設置される。
【００１９】
また、曲げ加工機１は、フレーム３を備え、このフレーム３の下部前側（図１中の左下側）には、下部テーブル５が固定されており、また、上部前側（図１中の左上側）には、アクチュエータの例である油圧シリンダ７が設けられている。
【００２０】
上記下部テーブル５の上端部にはダイＤが固定されて取り付けられている。上記油圧シリンダ７には上下動するラム９が取り付けられ、このラム９の下端には、上記ダイＤに対向して上下動するパンチＰが取り付けられている。また、ラム９の上下動を制御すると共に、曲げ加工機１全体の動作を制御するための制御部１１が設けられている。
【００２１】
また、曲げ加工機１には、上記ワークＷの材質、形状に関するワークデータを入力自在な図示しないワークデータ入力手段（たとえばタッチパネルやキーボードやマウス）が設けられており、さらに、制御部１１は、上記ワークデータ入力手段が入力したワークデータに基づいて、上記パンチＰを上記ダイＤに近づけて上記ワークＷを曲げ加工するときに上記ワークＷに腰折れが発生する（上記パンチＰが上記ワークＷに接触したときから上記パンチＰが折り曲げのために上記ダイＤに最接近するまでにおいて腰折れが発生する）加速度の値であって、上記ダイＤに対する上記パンチＰの相対的な（上記パンチＰが上記ダイＤに相対的に近づくときの）加速度の値を算出できるようになっている。
【００２２】
そして、上記算出した加速度値以下の加速度で、上記パンチＰを上記ダイＤに相対的に近づけるように、上記制御部１１が上記油圧シリンダ７の動作を制御するようになっている。
【００２３】
次に、上記曲げ加工機１を用いて、ワークＷを曲げ加工する場合について、例を掲げて具体的に説明する。なお、説明の便宜のために、ワークＷは長方形状の板材であるものとし、上記パンチＰによる折り曲げ線Ｗ１が、上記ワークＷの一端面Ｗ５とほぼ平行であるものとする。
【００２４】
図２は、上記曲げ加工機１を用いて、ワークＷを曲げ加工するときのパンチＰ、ワークＷ、ダイＤの状態を示す図であり、図３〜図６は、図２のＩＩＩ矢視を示す図である。
【００２５】
さらに、図３は、ダイＤにワークＷを設置し終えた状態を示す。なお、図３では、ワークＷはダイＤに載置されているが、パンチＰはワークＷから離反している。また、図４は、上記ワークＷを曲げ加工するために、図３に示す状態から上記パンチＰを上記ダイＤに近づけ、上記パンチＰが上記ワークＷにちょうど接触した状態を示す。なお、図４では、ワークＷはパンチＰによって未だ曲げられてはいない。
【００２６】
また、図５は、パンチＰが図４に示す状態からさらにダイＤに近づき、ワークＷを実際に曲げている途中の状態を示し、図６は、パンチＰが図５に示す状態からさらにダイＤに近づき、上記ダイＤに最も近づいた状態を示す。図６に示す状態までダイＤに近づいた後、パンチＰはダイＤから離反し、ワークＷに曲げ加工が施されたことになる。
【００２７】
曲げ加工機１は、上記ワークデータとして、上記ワークＷの材質と、図４に示すように、上記ワークＷの曲げ部（折り曲げ線）Ｗ１の部位の厚さ（ワークＷの厚さ）ｔと、パンチ接触部位Ｐ１とダイ接触部位Ｄ１との間のパンチ・ダイ間距離ａと、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の質量、上記突出部位Ｗ３の重心位置ＷＧを求めるためのデータとを、上記ワークデータ入力手段を用いて入力できるようになっている。
【００２８】
なお、上記パンチ接触部位Ｐ１は上記ワークＷと上記パンチＰとが互いに接触する部位であり、ダイ接触部位Ｄ１は、上記ダイＤの溝肩部（上記ダイＤの溝の傾斜面と上記ダイの上面との交差部）Ｄ３と、上記ワークＷとが互いに接触する部位である。また、パンチ接触部位Ｐ１は、上記ワークＷの折り曲げ線Ｗ１と同じところに位置している。さらに、パンチ・ダイ間距離ａは、正確には、ワークＷの厚さを考慮して示されるべきであるが、ワークＷの厚さｔが薄いので、本件明細書では、パンチ接触部位Ｐ１とダイ接触部位Ｄ１との水平方向の距離（図４の横方向の距離）を、パンチ・ダイ間距離ａとしている。
【００２９】
上記ワークＷの突出部位Ｗ３は、上記溝肩部Ｄ３から、上記パンチ接触部位Ｐ１とは反対方向に突出（延伸）している上記ワークＷの部位である。したがって、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の質量と、上記突出部位Ｗ３の重心位置ＷＧとを求めるためのデータとして、上記ワークＷの厚さｔ、ワークＷの幅（ワークＷの折り曲げ線Ｗ１の長さ）Ｌ、上記ワークＷの突出量２ｂ、上記ワークＷの密度ρ等が考えられるが、後述するように、上記密度ρは上記ワークＷの材質から求められ、上記ワークＷの幅Ｌは、上記ワークＷに腰折れが発生する加速度であって、上記ダイＤに対する上記パンチＰの相対的な加速度（以下「臨界加速」という場合がある。）の値を算出するためには不要である。
【００３０】
また、曲げ加工機１の制御部１１には、加工対象である各ワークの材質に対応する上記各ワークの許容応力（弾性限界における引っ張り応力もしくは圧縮応力）と密度とを記憶している記憶部（図示せず）が設けられている。
【００３１】
そして、制御部１１に設けられている上記加速度算出手段が、上記入力した上記ワークの材質に対応する上記ワークの許容応力と密度とを上記記憶部から取り出し、この取り出した許容応力と密度と、上記入力した上記ワークの折り曲げ部の厚さｔと、上記パンチ・ダイ間距離ａと、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の質量を求めるためのデータと、上記突出部位Ｗ３の重心位置ＷＧを求めるためのデータとを使用して、上記臨界加速度の値を算出するようになっている。
【００３２】
なお、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の質量を求めるためのデータの代わりに、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の質量を示すデータ（Ｗ３部の質量）を用い、上記ワークＷの上記突出部位Ｗ３の重心位置ＷＧを求めるためのデータの代わりに、上記ワークＷの上記突出部位Ｗ３の重心位置ＷＧを示すデータ（図４や図７に示す距離ｂ）を用いてもよい。特に、突出部位が平板でない場合には、上述のように、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の質量を示すデータ、上記ワークＷの上記突出部位Ｗ３の重心位置ＷＧを示すデータを用いたほうが、制御部１１における臨界加速度の算出動作等が簡素になる。
【００３３】
次に、曲げ加工機１の動作について説明する。
【００３４】
なお、ワークＷの材質は、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）であり、厚さ（板厚）ｔは１．０ｍｍであり、ワークＷの幅Ｌ（折り曲げ線方向におけるワークの幅；パンチやダイが延伸している方向におけるワークの幅）は２００ｍｍであり、上記ワークの突出部位Ｗ３の長さ２ｂ（上記溝肩部Ｄ３からワーク端面Ｗ７までの距離）は１０００ｍであり、上記パンチ・ダイ間距離ａは５ｍｍであるものとすする。
【００３５】
図７は、図４における状態をモデル化（簡略化）した図である。
【００３６】
図７に示す「Ａ」は、上記パンチＰと上記ワークＷとが互いに接触する部位Ｐ１（ワークＷの折り曲げ線の部位Ｗ１）を示し、「Ｂ」は、ワークＷと上記ダイＤの溝肩部Ｄ３とが互いに接触する部位を示し、「Ｃ」は、ワークＷの突出部位Ｗ３側に位置しているワークＷの端面Ｗ７を示し、「Ｅ」は、上記端面Ｃ（Ｗ７）の反対側に位置しているワークＷの端面Ｗ５を示し、「Ｇ」は、ワークＷの突出部位Ｗ３の重心位置ＷＧを示す。重心Ｇは、「Ｂ」と「Ｃ」との中間（ほぼ、まんなか）に位置している。
【００３７】
まず、オペレータがワークＷを図２や図４に示すように曲げ加工機１に適宜設置し、ワークＷの材質であるＳＰＣＣ」、厚さｔである「１ｍｍ」、幅Ｌである「２００ｍｍ」、突出部位Ｗ３の長さ２ｂである「１０００ｍｍ」、パンチ・ダイ間距離ａである「５ｍｍ」が、図示しない入力手段を介し、オペレータによって入力される。なお、上記幅Ｌは、入力することを省略することができ、また、パンチ・ダイ間距離ａ、突出部位Ｗ３の長さ２ｂの代わりに、ワークＷ全体の長さ（パンチＰやダイＤの延伸方向とは直交する水平方向の長さ）ｄ、パンチ・ダイ間距離ａ、パンチＰとワークＷとが互いに接触する部位Ｐ１とワークＷの端面（突出部位Ｗ１とは反対側に位置している端面）Ｗ５との間の距離ｄの値を入力し、これらの入力した各値から、突出部位Ｗ３の長さ２ｂを、制御部１１を用いてもとめてもよい。
【００３８】
続いて、図示しないスタート用スイッチをオペレータが操作し、曲げ加工機１のパンチＰが下降を開始し、図４に示すように、パンチＰがワークＷと接触した状態になる。なお、この状態では、上述したように、パンチＰとワークＷとが互いに単に接触しただけであり、ワークＷに荷重はほとんどかかっておらず、したがって、パンチＰやダイＤによってワークＷは変形してはいない。なお、図４に示す状態で、パンチＰの下降が一旦停止するものとする。
【００３９】
続いて、パンチＰが、図４に示す状態から、ワークＷが腰折れをする臨界加速度以下の加速度で下降する。なお、この臨界加速度よりも大きな加速度でパンチＰが下降するとワークＷに腰折れが発生し、上記臨界加速度以下の加速度でパンチＰが下降するならば、ワークＷに腰折れが発生しない。上記臨界加速度は、次に述べるように、上記入力した各ワークデータを用いて、制御部１１によって算出される。また、上記臨界加速度は、図４に示すようにパンチＰがワークＷに接触してワークＷの曲げ加工を開始するまでに算出される。
【００４０】
ここで、上記臨界加速度の算出について説明する。
【００４１】
パンチＰが図４に示す状態から下降するときの（ダイＤに接近するときの）加速度αＡとワークＷの突出部位Ｗ３の重心Ｇにおける加速度αＧとの関係は、点Ｂを支点するする釣り合いにより、「αＡ：αＧ＝ａ：ｂ」（数式ｆ１）で表される。この数式ｆ１を変形すると、「αＡ＝（ａαＧ）／ｂ」（数式ｆ２）になる。ワークＷを曲げ加工する際のパンチＰがダイＤに近づくパンチＰの加速度によってワークＷの突出部位Ｗ３側に発生する腰折れは、上記突出部位Ｗ３側で、重心Ｇにおける加速度αＧによる曲げモーメントが最大になる点Ｂで発生する。
【００４２】
上記点Ｂでの、加速度αＧによる曲げモーメントＭは、「Ｍ＝ｂＦ＝ｂｍαＧ」（数式ｆ３）で表される。なお、上記Ｆは、上記突出部位Ｗ３の重心Ｇに作用する力であり、「ｍ」は上記突出部位Ｗ３の質量である。
【００４３】
また、上記モーメントＭにより上記Ｂ点で発生する応力（ワークＷの上面または下面に発生する応力）をσとすると、この応力σは、「σ＝Ｍ／Ｚ」（数式ｆ４）で表される。上記「Ｚ」は、点ＢにおけるワークＷの断面係数であり、この断面係数Ｚは、「Ｚ＝Ｉ／（ｔ／２）」（数式ｆ５）で表すことができる。「Ｉ」は、点ＢにおけるワークＷの断面二次モーメントであって、「Ｉ＝（Ｌｔ３）／１２」（数式ｆ６）で表すことができる。したがって、断面係数Ｚは、「（Ｌｔ３／１２）／（ｔ／２）＝Ｌｔ２／６」（数式ｆ７）で表すことができる。
【００４４】
上記数式ｆ４の「Ｍ」、「Ｚ」に、上記数式ｆ３と上記数式ｆ７の「ｂｍαＧ」、「Ｌｔ２／６」を代入すると、上記数式ｆ４は、「σ＝Ｍ／Ｚ＝（ｂｍαＧ）／（Ｌｔ２／６）＝（６ｂｍαＧ）／（Ｌｔ２）」（数式ｆ８）となる。
【００４５】
ここでさらに、上記突出部位Ｗ３の質量ｍは、「ｍ＝ρ・２ｂｔＬ」（数式ｆ９）で示されるので、数式ｆ８と数式ｆ９とにより、上記応力σは、「σ＝（６ρｂ・２ｂｔＬαＧ）／（Ｌｔ２）＝（１２ρｂ２αＧ）／ｔ」（数式ｆ１０）で示される。
【００４６】
上記数式ｆ１０を変形して、重心Ｇの加速度αＧを求めると、「αＧ＝（σｔ）／１２ｂ２ρ」（数式ｆ１１）となり、さらに、上記数式ｆ２を用いて、「αＡ＝（ａαＧ）／ｂ＝（σａｔ）／（１２ρｂ３）」（数式ｆ１２）が求められられる。
【００４７】
この数式ｆ１２によって、パンチＰの加速度αＡとワークＷの応力σとの関係が求められる。すなわち、材質（密度ρ、許容効力σ）、厚さｔ、突出部位Ｗ１の突出長さ２ｂ（２×ｂ）、パンチ・ダイ間距離ａがすでに決まっているワークＷが、加速度αＡでダイＤに近づくパンチＰによって曲げ加工される際に、Ｂ点で腰折れが発生しないためには、応力σがワークＷの許容応力以下になるような加速度でパンチＰをダイＤ接近させて、曲げ加工する必要がある。
【００４８】
ここで、具体的に数値を用いて、曲げ加工機１の制御部１１がパンチＰの臨界加速度を求める場合について説明する。
【００４９】
ワークＷの材質として、ＳＰＣＣが入力されると、上記記憶部から、ＳＰＣＣに対応するワークＷの許容応力σと密度ρとが取り出される。
【００５０】
そして制御部１１は、上記数式ｆ１２に、上記取り出した応力σ、密度ρ、パンチ・ダイ間距離ａ、厚さｔ、突出部位の長さの１／２の値ｂを代入して、パンチＰの臨界加速度を求める。
【００５１】
ワークＷの許容応力である「５０Ｎ／ｍｍ２＝５０ｋｇｍ／ｓ２ｍｍ２＝５×１０７ｇ／ｓ２ｍｍ」と、密度ρである「７．８５ｇ／ｃｍ３＝７．８５×１０−３ｇ／ｍｍ３」と、入力されたパンチ・ダイ間距離ａの値である「５ｍｍ」と、ワークＷの厚さｔである「１ｍｍ」と、ワークＷの突出部位Ｗ３の長さ２ｂである「１０００ｍｍ」とを、上記数式ｆ１２に代入すると、パンチＰの加速度αＡである「２１．２ｍｍ／ｓ２」（「ｍｍ」はミリメートルを示し、「ｓ」は秒を示す）が求められ、この求められた値「２１．２ｍｍ／ｓ２」が、パンチＰの臨界加速度になる。
【００５２】
そこで、図４に示す状態から、パンチＰをダイＤに、図８に示すような加速度（速度）で接近させて、ワークＷの曲げ加工を施す。なお、図８の横軸は時刻の経過（時間）を示し、縦軸は、パンチＰの速度を示す。また、時刻Ｔ０では、パンチＰは、図４に示す状態になっており、この後、パンチＰは、ワークＷの曲げ加工のタクトタイムが長くならないように、上記求めた臨界加速度の値よりも僅かに小さい、たとえば「２０ｍｍ／ｓ２」の加速度で、たとえば、０．５秒間加速し、ダイＤに接近する。
【００５３】
また、時刻Ｔ０から０．５秒が経過した後、すなわちパンチＰの速度が１０ｍｍ／ｓに達した後においては、パンチＰの加速度は「０」になっているが、この理由は、後述するように、突出部位Ｗ３がワークＷの曲げ加工時に受ける風圧等によって、ワークＷに腰折れが発生することを防止すべく、パンチＰの最大速度の上限を設けているからである。
【００５４】
なお、パンチＰのストローク（図４から図６になるまでのストローク）が小さい場合には、０．５秒が経過する前にパンチＰが移動を停止することもあり、この場合、パンチＰは、最大速度１０ｍｍ／ｓには達しないで、動作を終える。
【００５５】
曲げ加工機１によれば、上記ワークＷの材質、形状に関するワークデータを入力し、この入力した各データから上記ワークＷが腰折れしないようなパンチＰの加速度を算出して求め、この求めた加速度に基づいてパンチＰの加速度を制御するので、パンチＰとダイＤとによりワークＷの板状部を曲げ加工する場合、上記パンチＰのダイＤに対する動作パターンを求めることが容易であると共に、上記ワークＷの腰折れを防止し上記曲げ加工のタクトタイムを短縮することができる。
【００５６】
また、曲げ加工機１によれば、上記ワークＷの材質を入力することによって、上記ワークＷの許容応力と密度とを記憶部から取り出して、加速度の値を算出することができるので、曲げ加工機１のオペレータの作業負担を軽減できる。
【００５７】
さらに、ワークが直方体形状の板状材であり、しかも上記パンチＰによる折り曲げ線が、上記ワークＷの一端面とほぼ平行であるならば、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の質量ｍや重心位置ＷＧを、上記ワークＷの突出部位Ｗ３の突出長さ２ｂを入力することによって求めることができるので、曲げ加工機１のオペレータの作業負担を軽減できると共に、曲げ加工機１でパンチＰの加速度の値を求めることが容易になる。
【００５８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る曲げ加工機は、上記ワークを曲げ加工するときの上記ワークの腰折れを防止するために、上記ワークを曲げ加工するときにおける突出部の旋回により上記突出部が受ける風圧をつけ加えて、上記パンチが上記ダイに相対的に近づくときの加速度（速度）を、上記制御部が制御するようになっている点が、上記第１の実施形態に係る曲げ加工機１とは異なり、その他の点は、上記曲げ加工機１とほぼ同様に構成され、同様に操作する。
【００５９】
つまり、上記第２の実施形態に係る曲げ加工機では、「Ｍ＝ｂＦ＋Ｂｖ＝ｂｍαＧ＋Ｂ∫αＧｄｔ」（数式ｆ２１）を用いてＢ点における曲げモーメントＭを求め、この求めた曲げモーメントＭを用いて、すなわち、第１の実施形態の曲げモーメントＭの代わりに、上記数式ｆ２１で求めた曲げモーメントＭを用いて、第１の実施形態に係る曲げ加工機１と同様に、パンチＰの加速度を求めるようになっている。
【００６０】
なお、上記風圧の大きさは、上記突出部位Ｗ３の回転速度ｖに比例するものとし、「Ｂ」は、比例定数である。
【００６１】
第２の実施形態に係る曲げ加工機によれば、ワークＷの突出部位Ｗ３が受ける風圧を加味して、パンチＰの速度（加速度）を算出するので、ワークＷを曲げ加工するときの腰折れの発生を確実に防止することができる。
【００６２】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る曲げ加工機は、上記ワークＷを曲げ加工するときの上記ワークの腰折れを防止するために、上記ワークＷを曲げ加工するときに上記突出部位Ｗ３に働く重力をつけ加えて、上記パンチＰが上記ダイＤに相対的に近づくときの加速度（速度）を制御するようになっている点が、上記第１の実施形態に係る曲げ加工機１とは異なり、その他の点は、上記曲げ加工機１とほぼ同様に構成され、同様に動作する。
【００６３】
つまり、上記第３の実施形態に係る曲げ加工機では、「Ｍ＝ｂＦ＋ｍｇｃｏｓθ＝ｂｍαＧ＋Ｋ∫∫αＧｄｔ２」（数式ｆ３１）を用いてＢ点における曲げモーメントＭを求め（「Ｋ」は比例定数）、この求めた曲げモーメントＭを用いて、すなわち、第１の実施形態の曲げモーメントＭの代わりに、上記数式ｆ３１で求めた曲げモーメントＭを用いて、第１の実施形態に係る曲げ加工機１と同様に、パンチＰの加速度を求めるようになっている。
【００６４】
なお、上記数式ｆ３１中の「θ」は、図５に示すように、ワークの突出部位Ｗ３と水平面との交差角度を示し、「ｍｇ」は、突出部位Ｗ３の重心に作用する重力を示す。
【００６５】
第３の実施形態に係る曲げ加工機によれば、ワークＷの突出部位Ｗ３が受ける重力を加味して、パンチＰの速度（加速度）を算出するので、ワークＷを曲げ加工するときの腰折れの発生を確実に防止することができる。
【００６６】
なお、第３の実施形態において、第２の実施形態のように風圧を加味してもよい。すなわち、「Ｍ＝ｂＦ＋Ｂｖ＋ｍｇｃｏｓθ＝ｂｍαＧ＋Ｂ∫αＧｄｔ＋Ｋ∫∫αＧｄｔ２」（数式ｆ３２）を用いてＢ点における曲げモーメントを求め、この求めた曲げモーメントＭを用いて、第１の実施形態に係る曲げ加工機１と同様に、パンチＰの加速度を求めるようにしてもよい。
【００６７】
このようにすれば、ワークＷの突出部位Ｗ３が受ける風圧と重力とを加味して、パンチＰの速度（加速度）を算出するので、ワークＷを曲げ加工するときの腰折れの発生を一層確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る曲げ加工機の概略構成を示す図である。
【図２】曲げ加工機を用いて、ワークを曲げ加工するときのパンチ、ワーク、ダイの状態を示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ矢視を示す図である。
【図４】図２のＩＩＩ矢視を示す図である。
【図５】図２のＩＩＩ矢視を示す図である。
【図６】図２のＩＩＩ矢視を示す図である。
【図７】図４における状態をモデル化（簡略化）した図である。
【図８】図４に示す状態から、ワークＷに曲げ加工を施すために、パンチＰダイに接近させるときのパンチの加速度を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  曲げ加工機
７  油圧シリンダ
１１  制御部
ａ  パンチ・ダイ間距離
Ｄ  ダイ
Ｐ  パンチ
Ｗ  ワーク
Ｗ３  突出部位
【図１】
2005074488.tif 000003
【図２】
2005074488.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005074488.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005074488.tif 000009
【図８】
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