(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベンドビームとワークとの接触状態又は非接触状態を検知する検知手段を設け、該検知手段は、曲げ加工時にベンドビームとワークとトップダイから成る電気回路に電流が流れ導通したことを検知する導通検知装置により構成された導通センサ、又は曲げ加工時にワークの歪を検知する歪ゲージにより構成されているフォースセンサから成り、ベンドビームが曲げ加工後のワークに接触した状態で後退し該検知手段を介して両者の非接触状態が検知されたときのベンドビームがワークから離れる瞬間のベンドビーム刃先位置に基づいてワークの実際の曲げ角度を算出する演算手段が設けられていることを特徴とするパネルベンダ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパネルベンダ制御装置、特に曲げ加工時にワークの実際の曲げ角度を確認することにより、自動的に角度補正を行って完全無人運転を可能にしたパネルベンダ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パネルベンダにおいては、ワークの曲げ加工方式として、正曲げ加工と逆曲げ加工がある。
【０００３】
正曲げ加工は、図８（Ａ）に示すように、トップダイ３１とボトムダイ３２で挟んだワークＷの先端部を、ベンドビーム３３の下曲げ刃３３Ｂにより上方に折曲げ、フランジＦ１を加工する方式である。
【０００４】
一方、逆曲げ加工は、図８（Ｂ）に示すように、トップダイ３１とボトムダイ３２で挟んだワークＷの先端部を、ベンドビーム３３の上曲げ刃３３Ａにより下方に折曲げ、フランジＦ２を加工する方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のパネルベンダにおいては、次の課題がある。
【０００７】
曲げ加工時に、実際の曲げ角度を確認することができない。
【０００８】
即ち、正曲げ加工の場合でも（図８（Ａ））、逆曲げ加工の場合でも（図８（Ｂ））、ワークＷの実際の曲げ角度θが本来の曲げ角度と異なるときには、角度補正を行うことにより、該ワークＷを再加工しなければならない。
【０００９】
しかし、従来は、実際の曲げ角度は、ワークＷがパネルベンダ本体から搬出された後にしか確認できなかった。
【００１０】
このため、ワークＷを搬出後、初めて曲げ角度θを測定して手動で角度補正を行わなければならず、手間と時間がかかっていた。
【００１１】
本発明の目的は、パネルベンダにおいて、曲げ加工時にワークの実際の曲げ角度を確認することにより、自動的に角度補正を行って完全無人運転を可能にすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、
ベンドビーム３３とワークＷとの接触状態又は非接触状態を検知する検知手段１０を設け、該検知手段１０（図２）は、曲げ加工時にベンドビーム３３とワークWとトップダイ３１から成る電気回路に電流が流れ導通したことを検知する導通検知装置により構成された導通センサ、又は曲げ加工時にワークの歪を検知する歪ゲージにより構成されているフォースセンサから成り、ベンドビーム３３が曲げ加工後のワークＷに接触した状態で後退し該検知手段１０を介して両者の非接触状態が検知されたときのベンドビーム３３がワークWから離れる瞬間のベンドビーム３３刃先位置（ａ、ｄ）に基づいてワークＷの実際の曲げ角度θを算出する演算手段１が設けられていることを特徴とするパネルベンダ制御装置という技術的手段を講じている。
【００１３】
従って、本発明の構成によれば、上記接触・非接触状態検知手段１０を（図２）設けたことにより、該接触・非接触状態検知手段１０を介してベンドビーム３３とワークＷとの非接触状態を検知したときのベンドビーム３３刃先位置（ａ、ｄ）（図７）に基づいてワークＷの実際の曲げ角度θを算出し、これにより曲げ加工時にワークの実際の曲げ角度を確認することができるので、自動的に角度補正を行って完全無人運転を行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の実施形態の全体図であり、図示するパネルベンダ３０は、トップダイ３１とボトムダイ３２によりワークＷを挟み、ベンドビーム３３を上下に旋回移動することにより、該ワークＷを折り曲げるようになっている。
【００１５】
ベンドビーム３３は、上曲げ刃３３Ａと下曲げ刃３３Ｂを有し、モータ駆動する偏心軸であるＡ軸２０とＤ軸２１により（図３）、前後方向と上下方向に移動するようになっている。
【００１６】
また、トップダイ３１は、モータ駆動する偏心軸であるＺ軸２４により（図４）上下動するクランプビーム３７に支持されている。
【００１７】
このパネルベンダ３０の前方には、フロントテーブル４０を介して、ワーク搬送・位置決め装置であるマニピュレータ４７が設置されている。
【００１８】
このマニピュレータ４７は、ワークＷを上側タレット３５と下側タレット３６で上下方向に把持し、サーボモータ４２により加工する辺の回転割り出しを行いながら該ワークＷをパネルベンダ３０へ供給する。
【００１９】
マニピュレータ４７は、ナット４３を介してサーボモータ４５で回転駆動するボールねじ（Ｙ軸）４４に螺合しており、パネルベンダ３０側へ位置決め自在となっている。
【００２０】
このような構成を有するパネルベンダ３０には、図２に示すように、上記ベンドビーム３３とワークＷとの接触状態又は非接触状を検知する検知手段１０が設けられている。
【００２１】
この接触・非接触状態検知手段１０は、例えば導通センサ又はフォースセンサにより構成されている。
【００２２】
このうち導通センサは、曲げ加工時にベンドビーム３３とワークＷとトップダイ３１から成る電気回路に電流が流れ導通したことを検知する導通検知装置により構成されている。
【００２３】
また、フォースセンサは、曲げ加工時にワークの歪を検知する歪ゲージにより構成されている。
【００２４】
いずれの場合にも、接触・非接触状態検知手段１０は、ベンドビーム３３とワークＷとの接触状態又は非接触状態を検知したときには、オン信号ＯＮ又はオフ信号ＯＦＦを後述する演算手段１に送出する。
【００２５】
本発明によれば、この接触・非接触状態検知手段１０を用い、ワークＷの実際の曲げ角度θを（図７）算出する（図５のステップ１０４）。
【００２６】
例えば、本発明において、上記接触・非接触状態検知手段１０を（図２）介して演算手段１がベンドビーム３３とワークＷとの非接触状態を検知した場合に（図６のステップ１０４ＡのＹＥＳ））、θ＝ｆ（ａ，ｄ，ｔ，ｉｒ）（図７）に従ってワークＷの実際の曲げ角度θを算出する（図６のステップ１０４Ｂ）。
【００２７】
そして、所定の角度θ0 に等しくないときには（図６のステップ１０４ＣのＮＯ）補正量を算出し（図６のステップ１０４Ｄ）再度曲げ加工を行うように（図６のステップ１０４Ｅ）Ａ軸２０とＤ軸２１を制御する。
【００２８】
即ち、ベンドビーム３３の刃先位置の座標を（ａ、ｄ）とし（図７）、ワークＷの板厚をｔ、内アールをｉｒとすると、よく知られているように、ワークＷの曲げ角度θは、これらの関数としてθ＝ｆ（ａ，ｄ，ｔ，ｉｒ）・・・（１）で表される。
【００２９】
従って、曲げ加工後に（図５のステップ１０２）、ベンドビーム３３が後退して（図５のステップ１０３）ワークＷから離反し、接触・非接触状態検知手段１０が両者の非接触状態を検知しオフ信号ＯＦＦが（図２）送出された場合に、このオフ信号ＯＦＦを受信した演算手段１は（図１）、ベンドビーム３３がワークＷから離れる瞬間の刃先位置（ａ、ｄ）を算出すると共に、前記（１）式に従ってワークＷの実際の曲げ角度θを算出する（図５のステップ１０４）。
【００３０】
そして、演算手段１は、上記算出した実際の曲げ角度θと、本来の所定の角度θ0 との差から、Ａ軸２０とＤ軸２１のパルス数により補正量を求め、再度曲げ加工を行うようにＡ軸２０とＤ軸２１を制御する。
【００３１】
一方、上記接触・非接触状態検知手段１０を含むパネルベンダ３０の制御装置は、図１に示すように、演算手段１と、入力手段２と、表示手段３と、シーケンサ４と、Ａ軸制御手段５と、Ｄ軸制御手段６と、Ｙ軸制御手段７と、Ｚ軸制御手段８を有する。
【００３２】
演算手段１は、例えばパソコンであり、ワークＷの板厚ｔ（図７）や内アールｉｒなどのワーク情報を内容とするプログラムと、Ａ軸２０とＤ軸２１のストローク量などの機械情報を内容とするパラメータを呼び出して制御コード化し、それをシーケンサ４へ伝送する。
【００３３】
制御コード化の例としては、本発明の動作手順（図５〜図７）がある。
【００３４】
シーケンサ４は、演算手段１から伝送された制御コードを一旦格納し、タイミングを調整しながらＡ軸制御手段５などに送信する。
【００３５】
Ａ軸制御手段５は、Ａ軸２０を制御することにより、ベンドビーム３３を前後方向へ移動させ、位置決めユニット５Ａとサーボアンプ５Ｂとサーボモータ５Ｃとエンコーダ５Ｄにより構成されている。
【００３６】
即ち、Ａ軸制御手段５は、位置決めユニット５Ａとサーボアンプ５Ｂを介して所定の数のパルスをサーボモータ５Ｃに与え、該サーボモータ５Ｃの回転位置をエンコーダ５Ｄを介して位置決めユニット５Ａにフィードバックすることにより、目標値との誤差が最小になるように、Ａ軸２０を正確に制御する。
【００３７】
例えば、本発明において、ベンドビーム３３を曲げ位置Ｂに位置決めしワークＷを曲げ加工した後に（図５のステップ１０２）、Ａ軸制御手段５は、Ａ軸２０を制御してベンドビーム３３を後退させる（図５のステップ１０３）。
【００３８】
この場合、ワークＷは、所定のスプリングバック量δを（図７）有し、曲げ加工後に一定の速度で戻るので、このときのワークＷの戻り速度をワーク情報として前記プログラム（図１）に組み込んでおき、演算手段１がＡ軸制御手段５を介してＡ軸２０を制御しベンドビーム３３を後退させる場合には、ワークＷの戻り速度よりも遅い速度で移動させる。
【００３９】
Ｄ軸制御手段６は、Ｄ軸２１を制御することにより、ベンドビーム３３を上下方向へ移動させ、位置決めユニット６Ａとサーボアンプ６Ｂとサーボモータ６Ｃとエンコーダ６Ｄにより構成されている。
【００４０】
即ち、Ｄ軸制御手段６は、位置決めユニット６Ａとサーボアンプ６Ｂを介して所定の数のパルスをサーボモータ６Ｃに与え、該サーボモータ６Ｃの回転位置をエンコーダ６Ｄを介して位置決めユニット６Ａにフィードバックすることにより、目標値との誤差が最小になるように、Ｄ軸２１を正確に制御する。
【００４１】
例えば、本発明において、ワークＷの実際の曲げ角度θを算出し（図５のステップ１０４）、所定の動作を行った後は（図６の各ステップ）、Ｄ軸制御手段６は、Ｄ軸２１を制御してベンドビーム３３を下降させ終了位置Ｃに位置決めする（図５のステップ１０５）。
【００４２】
Ｙ軸制御手段７は、Ｙ軸４４を制御することにより、マニピュレータ４７を前後方向へ移動させ、位置決めユニット７Ａとサーボアンプ７Ｂとサーボモータ７Ｃ（図１の下図ではサーボモータ４５）とエンコーダ７Ｄにより構成されている。
【００４３】
即ち、Ｙ軸制御手段７は、位置決めユニット７Ａとサーボアンプ７Ｂを介して所定の数のパルスをサーボモータ７Ｃに与え、該サーボモータ７Ｃの回転位置をエンコーダ７Ｄを介して位置決めユニット７Ａにフィードバックすることにより、目標値との誤差が最小になるように、Ｙ軸４４を正確に制御する。
【００４４】
Ｚ軸制御手段８は、Ｚ軸２４を制御することにより、クランプビーム３７を上下方向へ移動させ、位置決めユニット８Ａとサーボアンプ８Ｂとサーボモータ８Ｃとエンコーダ８Ｄにより構成されている。
【００４５】
即ち、Ｚ軸制御手段８は、位置決めユニット８Ａとサーボアンプ８Ｂを介して所定の数のパルスをサーボモータ８Ｃに与え、該サーボモータ８Ｃの回転位置をエンコーダ８Ｄを介して位置決めユニット８Ａにフィードバックすることにより、目標値との誤差が最小になるように、Ｚ軸２４を正確に制御する。
【００４６】
以下、上記構成を有する本発明による動作を図５〜図７に基づいて説明する。
【００４７】
図５のステップ１０１において、ベンドビーム３３を準備位置Ａに位置決めし、ステップ１０２において、ベンドビーム３３を曲げ位置Ｂに位置決めし、曲げ加工を行い、ステップ１０３において、ベンドビーム３３をワークＷに接触させた状態で後退させ、ステップ１０４において、ワークＷの実際の曲げ角度θを算出し、ステップ１０５において、ベンドビーム３３を終了位置Ｃに位置決めする。
【００４８】
この場合、前記したように、曲げ加工後は、上記ステップ１０３において、ベンドビーム３３がワークＷと接触状態を保持したまま後退するように、該ベンドビーム３３をワークＷのスプリングバックに基づく戻り速度よりも遅い速度で移動させ、ステップ１０４において、該ワークＷの実際の曲げ角度θを算出する。
【００４９】
このステップ１０４の詳細は、図６に示されており、ステップ１０４Ａにおいて、非接触状態か否かを判断し、非接触状態でない場合には（ＮＯ）ステップ１０３に戻って同じ動作を繰り返し、非接触状態の場合には（ＹＥＳ）、ステップ１０４Ｂにおいて、実際の曲げ角度θを算出する。
【００５０】
即ち、前記したように、ベンドビーム３３が後退して（図５（Ｃ））ワークＷから離反し、接触・非接触状態検知手段１０が（図５（Ｄ））両者の非接触状態を検知しオフ信号ＯＦＦが送出された場合に、このオフ信号ＯＦＦを受信した演算手段１は（図１）、ベンドビーム３３がワークＷから離れる瞬間の刃先位置（ａ、ｄ）を算出すると共に、前記θ＝ｆ（ａ，ｄ，ｔ，ｉｒ）（図７）に従ってワークＷの実際の曲げ角度θを算出する。
【００５１】
その後、図６のステップ１０４Ｃにおいて、所定の角度θ0 か否かを判断し、所定の角度θ0 でない場合には（ＮＯ）、ステップ１０４Ｄにおいて、補正量を算出し、ステップ１０４Ｅにおいて、再度曲げ加工を行う。
【００５２】
即ち、演算手段１は（図１）、上記算出した実際の曲げ角度θと、本来の所定の角度θ0 とを比較し、両者が等しくない場合には、Ａ軸２０とＤ軸２１のパルス数により補正量を求め、再度曲げ加工を行うようにＡ軸２０とＤ軸２１を制御する。
【００５３】
再度曲げ加工を行った後は、図６のステップ１０４Ｂに戻って、再度そのワークＷの実際の曲げ角度θを算出し、ステップ１０４Ｃにおいて、その実際の曲げ角度θが所定の角度θ0 に等しい場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ１０５に進み、ベンドビーム３３を終了位置Ｃに位置決めして動作を終了する。
【００５４】
このように、本発明によれば（図５〜図７）、曲げ加工時にワークの実際の曲げ角度を確認することにより、自動的に角度補正を行うことができ、それにより、完全無人運転が可能となる。
【００５５】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の構成によれば、ベンドビームとワークとの接触状態又は非接触状態を検知する接触・非接触状態検知手段を設けた。
【００５６】
従って、本発明によれば、上記接触・非接触状態検知手段を介してベンドビームとワークとの非接触状態を検知したときのベンドビーム刃先位置に基づいてワークの実際の曲げ角度を算出し、これにより曲げ加工時にワークの実際の曲げ角度を確認することができるので、自動的に角度補正を行って完全無人運転を行うことが可能となるという効果がある。
【００５７】
更に、本発明においては、正曲げ加工、逆曲げ加工にかかわらず、曲げ加工時にワークの実際の曲げ角度を確認することができるという効果もある。
【００５８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図２】本発明を構成する接触・非接触状態検知手段１０の説明図である。
【図３】本発明を構成するＡ軸２０とＤ軸２１の説明図である。
【図４】本発明を構成するＺ軸２４の説明図である。
【図５】本発明の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５におけるステップ１０３の詳細図である。
【図７】本発明における曲げ角度θの算出方法を説明する図である。
【図８】従来技術の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１ 演算手段
２ 入力手段
３ 表示手段
４ シーケンサ
５ Ａ軸制御手段
５Ａ 位置決めユニット
５Ｂ サーボアンプ
５Ｃ サーボモータ
５Ｄ エンコーダ
６ Ｄ軸制御手段
６Ａ 位置決めユニット
６Ｂ サーボアンプ
６Ｃ サーボモータ
６Ｄ エンコーダ
７ Ｙ軸制御手段
７Ａ 位置決めユニット
７Ｂ サーボアンプ
７Ｃ サーボモータ
７Ｄ エンコーダ
８ Ｚ軸制御手段
８Ａ 位置決めユニット
８Ｂ サーボアンプ
８Ｃ サーボモータ
８Ｄ エンコーダ
２０ Ａ軸
２１ Ｄ軸
２４ Ｚ軸
３０ パネルベンダ
３１ トップダイ
３２ ボトムダイ
３３ ベンドビーム
３３Ａ 上曲げ刃
３３Ｂ 下曲げ刃
３５ 上側タレット
３６ 下側タレット
４０ フロントテーブル
４１ 回転軸
４２、４５
サーボモータ
４３ ナット
４４ ボールねじ
４７ マニピュレータ
【図１】
0004543498.tif 000002
【図２】
0004543498.tif 000003
【図３】
0004543498.tif 000004
【図４】
0004543498.tif 000005
【図５】
0004543498.tif 000006
【図６】
0004543498.tif 000007
【図７】
0004543498.tif 000008
【図８】
0004543498.tif 000009