(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
折曲げ加工装置においての前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ、θＢ）を算出する方法であって、
入力手段（１７）から材料条件、金型条件、摩擦係数を制御装置（１３）に入力すると共に仕上がり角度（θ）及び曲げ長さ（Ｌ）を前記入力手段（１７）により入力して仕上がり角度・メモリ（２１）に記憶させるステップ（Ｓ１〜Ｓ４）と、
仮の前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ１、θＢ１）及びΔθＦ＝１°、ΔθＢ＝１°の設定を行い、仮の前側、後ろ側仕上がり角度・メモリ（２３）に記憶させるステップ（Ｓ５）と、
前側の曲げ計算を実施するステップ（Ｓ７）と、
前側仕上がり角度（θＦ）に対応したストローク（ＳＴＦ）を計算するステップ（Ｓ８）と、
後ろ側の曲げ計算を実施するステップ（Ｓ１０）と、
後ろ側仕上がり角度（θＢ）に対応したストローク（ＳＴＦ）を計算するステップ（Ｓ１１）と、
前側と後ろ側の材料位置関係について、ストローク差（ＳＴ差）を算出するステップ（Ｓ１２）と、
算出したストローク差（ＳＴ差）の絶対値がＳＴ許容値内か否かを比較判断するステップ（Ｓ１３）と、
ストローク差（ＳＴ差）がＳＴ許容値内でない場合に前記前側、後ろ側仕上がり角度・メモリ（２３）から後ろ側仕上がり角度（θＢ）を計算し、ステップ（Ｓ１０）に戻るステップ（Ｓ１４）と、
前記ステップ（Ｓ１３）において算出したストローク差（ＳＴ差）がＳＴ許容値内である場合には前記前側、後ろ側仕上がり角度・メモリ（２３）の該当する前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ、θＢ）の和の角度（θ）を計算するステップ（Ｓ１５）と、
上記和の角度（θ）がθ許容値内か否かを比較するステップ（Ｓ１６）と、
和の角度（θ）がθ許容値内でない場合にはθＦ＝θＦ−ΔθＦによって前側仕上がり角度（θＦ）を計算して前記ステップ（Ｓ７）に戻るステップ（Ｓ１７）と、
前記和の角度（θ）がθ許容値内である場合に、該当する前記前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ、θＢ）を決定するステップと、
を備えてなることを特徴とする折曲げ加工装置においての前側、後ろ側仕上がり角度算出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチとダイとの協動でワークに折曲げ加工を行う折曲げ加工装置においての前側、後ろ側仕上がり角度算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、折曲げ加工装置としての例えばプレスブレーキにおいては、パンチとダイとのいずれか一方を制御装置により往復動せしめてパンチとダイとの協動によりワークに折曲げ加工を行うことが知られている。そして、このプレスブレーキにおいて、パンチとダイの金型形状を曲げ線に対して前後対称と仮定している。そのため、入力項目は、金型条件としてのＶ、ＤＲ、ＶＡ、ＰＲ、ＰＡ程度である。また、ダイ肩部の摩擦係数も前後で共通で１つである。
【０００３】
実際の金型形状は、加工する際に前後対称に加工することは不可能であり、前後でそのその形状は異なっている。例えばダイＲが前後で異なっていたり、ダイの溝が傾いている。また、実際の特殊金型において、故意に前後の形状を変えたものが存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際の曲げ加工においては、金型の芯が完全にあっている場合だけとはいえず、芯があっていない場合は、金型が前後対称と仮定した計算方法では正確に計算出来ないという問題があった。また、上記のいろいろな場合において、現実には曲げ加工時には、ワーク（材料）は傾いているが、現状の計算方法ではその傾き量は計算できないという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、上述の課題を解決するためになされたもので、金型が完全に前後対称と仮定できない場合について、前側、後ろ側の仕上がり角度並びにワークの傾き量を算出できるようにした折曲げ加工装置においての前側、後ろ側仕上がり角度算出方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、折曲げ加工装置においての前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ、θＢ）を算出する方法であって、
入力手段（１７）から材料条件、金型条件、摩擦係数を制御装置（１３）に入力すると共に仕上がり角度（θ）及び曲げ長さ（Ｌ）を前記入力手段（１７）により入力して仕上がり角度・メモリ（２１）に記憶させるステップ（Ｓ１〜Ｓ４）と、
仮の前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ１、θＢ１）及びΔθＦ＝１°、ΔθＢ＝１°の設定を行い、仮の前側、後ろ側仕上がり角度・メモリ（２３）に記憶させるステップ（Ｓ５）と、
前側の曲げ計算を実施するステップ（Ｓ７）と、
前側仕上がり角度（θＦ）に対応したストローク（ＳＴＦ）を計算するステップ（Ｓ８）と、
後ろ側の曲げ計算を実施するステップ（Ｓ１０）と、
後ろ側仕上がり角度（θＢ）に対応したストローク（ＳＴＦ）を計算するステップ（Ｓ１１）と、
前側と後ろ側の材料位置関係について、ストローク差（ＳＴ差）を算出するステップ（Ｓ１２）と、
算出したストローク差（ＳＴ差）の絶対値がＳＴ許容値内か否かを比較判断するステップ（Ｓ１３）と、
ストローク差（ＳＴ差）がＳＴ許容値内でない場合に前記前側、後ろ側仕上がり角度・メモリ（２３）から後ろ側仕上がり角度（θＢ）を計算し、ステップ（Ｓ１０）に戻るステップ（Ｓ１４）と、
前記ステップ（Ｓ１３）において算出したストローク差（ＳＴ差）がＳＴ許容値内である場合には前記前側、後ろ側仕上がり角度・メモリ（２３）の該当する前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ、θＢ）の和の角度（θ）を計算するステップ（Ｓ１５）と、
上記和の角度（θ）がθ許容値内か否かを比較するステップ（Ｓ１６）と、
和の角度（θ）がθ許容値内でない場合にはθＦ＝θＦ−ΔθＦによって前側仕上がり角度（θＦ）を計算して前記ステップ（Ｓ７）に戻るステップ（Ｓ１７）と、
前記和の角度（θ）がθ許容値内である場合に、該当する前記前側、後ろ側仕上がり角度（θＦ、θＢ）を決定するステップと、
を備えてなることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の折曲げ加工装置においての前側、後ろ側仕上がり角度算出方法の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１０を参照するに、折曲げ加工装置としての例えばプレスブレーキ１は、左右に立設されたサイドフレーム３を備えており、このサイドフレーム３の前部上部における左右には駆動手段としての例えば油圧シリンダ５が設けられており、この各油圧シリンダ５の下部にはピストンロッド７が装着されている。このピストンロッド７の先端（下端）には上部テーブル９が設けられている。そして、この上部テーブル９の下部にはパンチＰが着脱可能に取付けられている。
【００１２】
また、前記サイドフレーム３の前部下部には下部テーブル１１が固定して設けられており、この下部テーブル１１の上部には前記パンチＰと対応した位置にダイＤが着脱可能に取付けられている。また、前記サイドフレーム３の脇にはこのプレスブレーキ１を制御せしめる制御装置１３が設置されている。
【００１３】
上記構成により、制御装置１３を制御せしめることによって、油圧シリンダ５が作動し、ピストンロッド７を介して上部テーブル９が下部テーブル１１に対して往復動（上下動）してパンチＰとダイＤとの協動により加工すべきワークＷに折曲げ加工が行われることになる。なお、上部テーブル９を固定し、下部テーブル１１を往復動（上下動）せしめるようにしても構わない。
【００１４】
図９に示されたパンチＰとダイＤの金型において、パンチＰ、ダイＤの各部の名称（記号）を説明する。図９において、前側金型形状としてＶＦ／２が前側Ｖ幅、ＤＡＦ／２が前側ダイ角度、ＤＲＦが前側肩Ｒ、ＰＲＦ／２が前側パンチ先端Ｒ、ＰＡＦが前側パンチ先端角度、後ろ側金型形状としてＶＢ／２が後ろ側Ｖ幅、ＤＡＢ／２が後ろ側ダイ角度、ＤＲＢが後ろ側肩Ｒ、ＰＲＢ／２が後ろ側パンチ先端Ｒ、ＰＡＢが後ろ側パンチ先端角度である。また、θＦが前側仕上がり角度（前側はさみ込み角度）、θＢが後ろ側仕上がり角度（後ろ側はさみ込み角度）、ＦＢがダイの前誤差（パラメータ）、傾き＝θＦーθＢ／２である。
【００１５】
前記制御装置１３は、図１に示されているように、ＣＰＵ１５を備えており、このＣＰＵ１５には、ヤング率、ｎ値、Ｆ値、降伏応力、ポアソン比、板厚ｔなどの材料条件、前側金型形状としてＶＦ／２、ＤＡＦ／２、ＤＲＦ、ＰＲＦ／２、ＰＡＦ、後ろ側金型形状としてＶＢ／２、ＤＡＢ／２、ＤＲＢ、ＰＲＢ／２、ＰＡＢ、およびＦＢなどの金型条件、前側摩擦係数μＦ、後ろ側摩擦係数μＢ、仕上がり角度θ、曲げ長さＬなどを入力せしめるキーボードなどの入力手段１７が接続されていると共に、種々のデータを表示せしめるＣＲＴのごとき表示手段１９が接続されている。
【００１６】
前記入力手段１７から入力された仕上がり角度θを記憶せしめておく仕上がり角度・メモリ２１と、前記入力手段１７から入力された仮の前側、後ろ側仕上がり角度θＦ、θＢ、ΔθＦ、ΔθＢを記憶せしめておく仮の前側、後ろ側仕上がり角度等・メモリ２３と、前記入力手段１７から入力された材料条件、前側、後ろ側金型形状、前側、後ろ側摩擦係数および仮の前側、後ろ側仕上がり角度を基にして前側、後ろ側ストロークＳＴＦ、ＳＴＢを算出する前側、後ろ側ストローク算出手段２５と、この前側、後ろ側ストローク算出手段２５で算出された前側、後ろ側ストロークＳＴＦ、ＳＴＢ等を基にして前側と後ろ側の材料位置の差すなわちＳＴ差を算出する前側と後ろ側の材料位置の差・算出手段２７と、この前側と後ろ側の材料位置の差・算出手段２７で算出された前側と後ろ側の材料位置の差すなわちＳＴ差と許容値とを比較する比較判断手段２９と、この比較判断手段２９で前側と後ろ側の材料位置の差すなわちＳＴ差が許容値内になったときの仮の前側、後ろ側仕上がり角度θＦ、θＢをそれぞれ前側と後ろ側の仕上がり角度として前側、後ろ側仕上がり角度θＦ、θＢを算出する前側、後ろ側仕上がり角度・算出手段３１とが、前記ＣＰＵ１５に接続されている。
【００１７】
また、前記ＣＰＵ１５には、前記前側、後ろ側仕上がり角度・算出手段３１で算出された前側、後ろ側仕上がり角度θＦ、θＢを基にしてワークＷの傾きを算出するワークＷの傾き算出手段３３が接続されている。さらに、前記ＣＰＵ１５にはワークＷを加工せしめる加工プログラムが記憶されている加工プログラム・メモリ３５が接続されている。
【００１８】
図２、図３に示されているフローチャートを基にして、前側、後ろ側仕上がり角度θＦ、θＢを算出する動作を説明すると、図２において、まず、ステップＳ１にて入力手段１７から材料条件としてヤング率、ｎ値、Ｆ値、降伏応力、ポアソン比、板厚ｔなどを入力せしめる。ステップＳ２にて入力手段１７から金型条件としての前側金型形状としてＶＦ／２、ＤＡＦ／２、ＤＲＦ、ＰＲＦ／２、ＰＡＦ、後ろ側金型形状としてＶＢ／２、ＤＡＢ／２、ＤＲＢ、ＰＲＢ／２、ＰＡＢ、および前後差ＦＢなどを入力せしめる。ステップＳ３にて入力手段１７から摩擦係数としての前側摩擦係数μＦ、後ろ側摩擦係数μＢを入力せしめる。さらに、ステップＳ４にて入力手段１７から仕上がり角度θ例えば９０°、曲げ長さＬを入力せしめて仕上がり角度・メモリ２１に記憶せしめる。る。
【００１９】
ステップＳ５にてΔθＦ、ΔθＢ例えばΔθＦ＝１°、ΔθＢ＝１°、仮の前側、後ろ側仕上がり角度θＦ１、θＢ１例えばθＦ１＝５０°、θＢ１＝５０°の設定を行い、仮の前側、後ろ側仕上がり角度等・メモリ２３に記憶せしめる。なお、ΔθＦ、ΔθＢは、既存のデータがあればそのデータ例えばΔθＦ＝１°、ΔθＢ＝１°を使ってよいし、つぎの計算式で求めてもよい。
【００２０】
ΔθＦ＝ｆ１（ＶＦ、ＤＲＦ、・・・、ＦＢ、Ｅ、ｎ、Ｆ、σＢ、σ、ｔ）
ΔθＢ＝ｆ１（ＶＢ、ＤＲＢ、・・・、ＦＢ、Ｅ、ｎ、Ｆ、σＢ、σ、ｔ）
そして、ステップＳ６にて仮の前側仕上がり角度θＦ＝θＦ１、例えばθＦ１＝５０°と設定する。ステップＳ７にて前側の曲げ計算を実施する。
【００２１】
ステップＳ８にて前側仕上がり角度θＦ＝θＦ１、例えばθＦ１＝５０°のときのＳＴＦ（ストローク）を前側、後ろ側ストローク算出手段２５で計算する。すなわち、  ＳＴＦ＝ｆ２（材料条件、前側金型条件、前側摩擦係数、前側仕上がり角度θＦ１）の式にて計算される。例えば、図４に示されているように、ＳＴＦ＝２．５１となる。
【００２２】
つぎに、図３のフローチャートにおけるステップＳ９にて仮の後ろ側仕上がり角度θＢ＝θＢ１、例えばθＢ１＝５０°と設定する。ステップＳ１０にて後ろ側の曲げ計算を実施する。
【００２３】
ステップＳ１１にて後ろ側仕上がり角度θＢ＝θＢ１、例えばθＢ１＝５０°のときのＳＴＦ（ストローク）を前側、後ろ側ストローク算出手段２５で計算する。すなわち、  ＳＴＢ＝ｆ２（材料条件、後ろ側金型条件、後ろ側摩擦係数、後ろ側仕上がり角度θＢ１）の式にて計算される。例えば、図４に示されているように、ＳＴＢ＝２．３８となる。
【００２４】
ステップＳ１２にて前側と後ろ側の材料位置関係において、ＳＴ差（ストローク差）が図５に示された関係より、前側と後ろ側の材料位置の差・算出手段２７でつぎの式にて算出される。
【００２５】
ＳＴ差＝［ＦＢ＋ＶＦ／２ｔａｎ（αＦ）ーＳＴＦ］ー［ＶＢ／２ｔａｎ（αＢ）−ＳＴＢ］
非対称金型において前、後ろ側でダイ上面がフラットの場合には、図６に示されている関係においてＳＴ差が求められる。また、非対称金型において芯ずれの場合には、図７に示されている関係においてＳＴ差が求められる。さらに、非対称金型においてエアーベンド領域の場合には、図８に示されている関係においてＳＴ差が求められる。
【００２６】
そして、例えばθＦ１＝５０°、θＢ１＝５０°でＳＴＦ＝２．５１、ＳＴＢ＝２．３８のとき、図４に示されているように、ＳＴ差＝０．２が求められる。
【００２７】
ステップＳ１３にてＳＴ差の絶対値がＳＴ許容値内かどうか比較判断手段２９で比較判断される。例えば、ＳＴ差が０．２で、ＳＴ許容値が図４に示すごとく、０．０２であるから、ＳＴ差がＳＴ許容値より大きい（０．２＞０．０２）から、ステップＳ１４にてθＢ＝θＢ−ΔθＢの式により、θＢが計算される。例えば、θＢ＝５０°ー１°＝４９°となる。この場合には、ステップＳ１０の手前に戻り、ステップＳ１１にてＳＴＢ＝ｆ２（材料条件、後ろ側金型条件、後ろ側摩擦係数、４９°）の式にて計算される。例えば、図４に示されているように、ＳＴＢ＝２．３９となる。ステップＳ１２にてＳＴ差を計算すると、ＳＴ差＝０．１８となり、ＳＴ許容値の０．０２より大きい（０．１８＞０．０２）ため、再度繰り返す。
【００２８】
そして、図４に示されているように、θＢ＝４４°のとき、ＳＴＦ＝２．５１、ＳＴＢ＝２．４９で、ＳＴ差＝０．０２となり、ＳＴ差＝ＳＴ許容値となって、前側、後ろ側仕上がり角度・算出手段３１でθＢが４４°と決定される。ステップＳ１５にてθ＝θＦ＋θＢが計算され、例えばθ＝５０°＋４４°＝９４°となる。ステップＳ１６にてθがθ許容値例えば９０°内になったかどうかが比較判断される。例えばθ＝９４°のときには９４°＞９０°となり、θ＜θ許容値とならないから、ステップＳ１７にてθＦ＝θＦーΔθＦが計算される。例えば、θＦ＝５０°ー１°＝４９°となる。θＦ＝４９°として上記同様のフローを行うが、ＳＴ差＝０．０１８＜０．０２となるが、そのときのθＦ＋θＢ＝４９°＋４４°＝９３°となり、θ許容値例えば９０°外となる。そのため、再度繰り返し行い、θＦ＝４６°、θＢ＝４４°のとき、ＳＴ差＝０．０１となり、θ許容値内すなわち、４６°＋４４°＝９０°となって、θＦ＝４６°、θＢ＝４４°をワークの傾きを種々のワークに対応して、また、特殊金型にも、容易かつ簡単に求めることができる。
【００２９】
このθＦ＝４６°、θＢ＝４４°がワークＷの傾き算出手段３３に取り込まれることによって、傾き角度＝θＦーθＢ／２の式により、例えば傾き角度＝４６°ー４４°／２＝１°、がワークの傾きとなる。このワークの傾きを種々のワークに対応して、また、特殊金型にも、容易かつ簡単に求めることができる。
【００３０】
また、求められた前側、後ろ側仕上がり角度θＦ、θＢを基にして、前後の片伸びをθＦ、θＢの関数としてｆ３（θＦ）、ｆ３（θＢ）、前後の外ＲをθＦ、θＢの関数としてｆ４（θＦ）、ｆ４（θＢ）で容易かつ簡単に求めることができる。さらに、前後のスプリング量をθＦ、θＢの関数としてｆ５θＦ）、ｆ５（θＢ）で、前後の所要トンをθＦ、θＢの関数としてｆ６（θＦ）、ｆ６（θＢ）で容易かつ簡単に求めることができる。
【００３１】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、入力手段から入力された仕上がり角度、仮の前側、後ろ側仕上がり角度等がそれぞれ仕上がり角度・メモリ、仮の前側、後ろ側仕上がり角度等・メモリに一旦記憶される。そして、この仕上がり角度・メモリ、仮の前側、後ろ側仕上がり角度・メモリに記憶された仕上がり角度、仮の前側、後ろ側仕上がり角度等と、前記入力手段から入力された材料条件、前側、後ろ側金型形状、前側、後ろ側摩擦係数を基にして前側、後ろ側ストローク算出手段で前側、後ろ側ストロークが算出される。この前側、後ろ側ストローク算出手段で算出された前側、後ろ側ストローク等を基にして、前側と後ろ側の材料位置の差・算出手段で前側と後ろ側の材料位置の差が算出される。この前側と後ろ側の材料位置の差・算出手段で算出された前側と後ろ側の材料位置の差と許容値とが比較判断手段比較で比較される、この比較判断手段で前側と後ろ側の材料位置の差が許容値内になったときに前側、後ろ側仕上がり角度・算出手段で、前側、後ろ側仕上がり角度を容易かつ簡単に算出せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の折曲げ加工装置における制御装置の構成ブロック図である。
【図２】この発明の動作を説明するフロートチャート図である。
【図３】この発明の動作を説明するフロートチャート図である。
【図４】この発明の動作を説明する説明図である。
【図５】この発明の動作を説明する説明図である。
【図６】この発明の動作を説明する説明図である。
【図７】この発明の動作を説明する説明図である。
【図８】この発明の動作を説明する説明図である。
【図９】パンチ、ダイからなる金型の各名称を説明する説明図である。
【図１０】この発明の折曲げ加工装置としてのプレスブレーキの側面図である。
【符号の説明】
１  プレスブレーキ（折曲げ加工装置）
３  サイドフレーム
９  上部テーブル
１１  下部テーブル
１３  制御装置
１７  入力手段
２１  仕上がり角度・メモリ
２３  仮の前側、後ろ側仕上がり角度等・メモリ
２５  仮の前側、後ろ側仕上がり角度のときのストローク算出手段
２７  前側、後ろ側のワーク位置の差算出手段
２９  前側、後ろ側のワーク位置の差と許容値との比較判断手段
３１  前側、後ろ側仕上がり角度・算出手段
３３  ワークの傾き算出手段
【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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【図９】
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【図１０】
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