(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同ーの肩アール部および同ーのＶ幅を有する一対のパンチとダイをそれぞれ上部テーブルのパンチホルダと下部テーブルのダイホルダとに設けると共に前記ダイホルダを移動位置決め自在に設け、前記パンチとダイとの金型オフセット量が所定の金型オフセット量になるように制御する制御装置を設け、該制御装置が段曲げ製品情報入力手段と、段曲げ金型決定手段と、前記段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、前記段曲げ金型決定手段で決定された段曲げ金型の金型情報により所定形状の段差寸法を得るための前記パンチとダイの刃間距離を所定の値となるように算出する刃間距離算出手段とを備えると共に、前記ワーク情報および金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出する段曲げ伸び値算出手段を備えてなることを特徴とする段曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、段曲げ加工方法および曲げ加工装置並びにその装置に用いる段曲げ用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図７（Ａ）に示されているようなワークＷから段曲げ加工を行って図７（Ｂ）に示されているような段曲げ加工部Ｄを有する曲げ製品Ｇを加工する段曲げ加工方法としては、（１）、通常のパンチ（先端が鋭角状）とＶダイを用いて２回曲げることによって段差を設ける方法、（２）、加工するワーク（板材）の厚さおよび段差形状に合った総金型を用いて１回の曲げで段差を設ける方法（跳ね上げタイプ、水平タイプ）および（３）、段差寸法を金型内部にシムアジャストする形の特殊な金型を用いて段差を設ける方法（ファインオフセット、スーパマルチ）とが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の段曲げ加工方法において、（１）の通常のパンチとＶダイを用いて曲げる段曲げ加工方法では、ダイの形状寸法により最小段差寸法に制約があり、一般的な段曲げには使用されることが少ないのが現状である。また、（２）の跳ね上げタイプの段曲げ加工方法では、段曲げ金型は基本的に板厚、材質、段差寸法を特定した総金型を用いる。そのため、段差寸法の僅かな違いであっても、その都度加工条件に合わせた金型形状を必要とし、製品形状に対する柔軟性がない。（２）の水平タイプの段曲げ加工方法では、所謂、板厚分段差の場合にしばしば使用されるが、この加工方法では加工に際して水平方向の分力が生じ、この分力が機械本体へ影響することがないよう、金型に水平分力を支えるバックアップを設けることによって、製品形状に制約が生じる。而して、新たな金型の製作、金型装置の変更が生じる。
【０００４】
（３）のタイプの段曲げ加工方法では、板厚および段差に対して金型内部のシム調整によって柔軟に対応できるが、シムの厚さが有段であるため段差寸法を正確に出すため試し曲げを必要としている。また、金型装置が高価であり、構造的な面からも高ハイトな金型を採用できないため製品形状に制約を生じる場合がある。
【０００５】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、制御装置による上下テーブル間の位置決めとの関係において、最も重要な段差寸法を正確に出すようにした段曲げ加工方法および曲げ加工装置並びにその装置に用いる段曲げ用金型を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の段曲げ加工装置は、同ーの肩アール部および同ーのＶ幅を有する一対のパンチとダイをそれぞれ上部テーブルのパンチホルダと下部テーブルのダイホルダとに設けると共に前記ダイホルダを移動位置決め自在に設け、前記パンチとダイとの金型オフセット量が所定の金型オフセット量になるように制御する制御装置を設け、該制御装置が段曲げ製品情報入力手段と、段曲げ金型決定手段と、前記段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、前記段曲げ金型決定手段で決定された段曲げ金型の金型情報により所定形状の段差寸法を得るための前記パンチとダイの刃間距離を所定の値となるように算出する刃間距離算出手段とを備えると共に、前記ワーク情報および金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出する段曲げ伸び値算出手段を備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、段曲げ金型決定手段にて決定された段曲げ金型の金型情報を制御装置の刃間距離算出手段に取り込ませることによって、刃間距離算出手段で所定形状の段差寸法を得るためのパンチとダイの刃間距離が所定の値となるように算出される。また、パンチとダイのオフセット量が所定のオフセット量となるように前後方向へ移動位置決め自在に設けられているので、パンチおよびダイを交換する際の金型段取り時間を大幅に短縮することができる。さらに、制御装置の段曲げ伸び値算出手段で、ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出して、ブランキング工程用マシンの制御装置へ、伸び値情報を送信することによって、伸びを考慮した所定寸法の展開寸法のブランキング材がブランキング工程用マシンにて得られる。これにより作業者の熟練性を必要とせず短時間にて所定形状の段曲げ製品が得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１を参照するに、曲げ加工装置としてのプレスブレーキ１は、両側にサイドフレーム３を備えており、このサイドフレーム３の前側上部には上部テーブル５が固定して設けられている。この上部テーブル５の下部にはパンチホルダ７を介してパンチ９（Ｖパンチ）が着脱可能に設けられている。
【００２０】
前記サイドフレーム３の前側下部には下部テーブル１１が上下方向に移動自在に設けられている。この下部テーブル１１の下部にはダイホルダ１３を介してダイ１５（段曲げダイ）が着脱可能に設けられている。前記下部テーブル１１は前記サイドフレーム３の前側下部に設けられている上下動駆動手段としての例えば油圧シリンダ１７に装着されているピストンロッド１９の上端に取り付けられている。このピストンロッド１９の移動量を検出するために、前記サイドフレーム３の側面には例えばリニアスケール２１が設けられている。
【００２１】
前記ダイホルダ１３は、前記下部テーブル１１の上部１１Ａに対して前後方向（図１において左右方向）に位置決め調整自在に設けられている。より詳細には、前記下部テーブル１１の上部１１Ａには、上面を開放し、しかも、図１において左右方向へ延伸したＵ溝２３が設けられており、このＵ溝２３には図１において左右方向へ延伸したボールねじ２５が設けられていて、このボールねじ２５の図１において右側にはサーボモータ２７が連結されている。しかも、サーボモータ２７にはエンコーダ２９が備えられている。また、前記ボールねじ２５の図１において左側は前記下部テーブル１１の上部１１Ａの左側に回転自在に支承されていると共にボールねじ２５には前記ダイホルダ１３の下部に取り付けられたナット部材３１が螺合されている。
【００２２】
前記サイドフレーム３の側面には、プレスブレーキ１を制御せしめる制御装置３３が設けられていて、この制御装置３３により油圧シリンダ１７を作動せしめて上部テーブル５に対して下部テーブル１１を上昇せしめることによって、前記パンチ９（Ｖパンチ）とダイ１５（段曲げダイ）との協動で例えばワークＷに種々の段曲げ加工を行うことができる。
【００２３】
前記パンチ９（Ｖパンチ）、ダイ１５（段曲げダイ）の形状は、図２に示されているように、同一の肩アール部Ｒ１、Ｒ２および同一のＶ幅Ｖを有していると共にパンチ９（Ｖパンチ）におけるＶ幅Ｖの中心とダイ１５（段曲げダイ）におけるＶ幅Ｖの中心との距離である金型オフセット量δとなっている。なお、前記肩アール部Ｒ１、Ｒ２は例えば、０．４ｍｍ程度が望ましいものである。
【００２４】
上記構成により、パンチ９（Ｖパンチ）、ダイ１５（段曲げダイ）の形状を、図２に示されているように、同一の肩アール部Ｒ１、Ｒ２および同一のＶ幅Ｖとして、しかも、図１においてサーボモータ２７を駆動せしめてボールねじ２５を回転させることにより、ナット部材３１を介してダイホルダ１３が前後方向すなわち図１において左右方向へ移動位置決めされて前記金型オフセット量δを調整することができる。なお、金型オフセット量δは前記エンコーダ２９により正確に検出することができる。
【００２５】
前記制御装置３３は、図３に示されているように、ＣＰＵ３５を備えており、このＣＰＵ３５には、例えば上位制御装置で作成されたＣＡＤ情報を基にして板厚、材質、曲げ長さ、角度、段差寸法などのワーク情報や、肩アール部Ｒ１、Ｒ２、Ｖ幅Ｖ、金型オフセット量δなどの金型情報を入力せしめるキーボードのごとき段曲げ製品情報入力手段３７、種々のデータを表示せしめるＣＲＴのごとく表示手段３９が接続されている。また、前記ＣＰＵ３５には、前記油圧シリンダ１７、サーボモータ２７が接続されている。
【００２６】
さらに、前記ＣＰＵ３５には、前記段曲げ製品情報入力手段３７から入力された肩アール部Ｒ１、Ｒ２、Ｖ幅Ｖ、金型オフセット量δなどの金型情報段を基にして曲げ金型を決定する曲げ金型決定手段４１と、前記段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報とおよび前記段曲げ金型決定手段４１にて決定された段曲げ金型の金型情報により、所定形状の段差寸法を得るためのパンチ９とダイ１５の刃間距離Ｄを所定の値となるように算出する刃間距離算出手段４３と、前記ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出する段曲げ伸び値算出手段４７が接続されている。
【００２７】
前記曲げ金型決定手段４１と、刃間距離算出手段４３と、段曲げ伸び値算出手段４７は、前記制御装置３３に備えずに上位制御装置に備えさせて算出し、この算出されたデータを制御装置３３に送信するようにしても構わない。また、前記段曲げ伸び値算出手段４７で算出された段曲げ伸び値、前記ワーク情報、金型情報を基にしてブランク材の展開寸法を算出して、例えばタレットパンチプレスやレーザ加工機などのブランキングマシンの制御装置へ送信することができる。
【００２８】
而して、ブランキングマシンにて、この算出されたブランキング材の展開寸法を利用することにより、曲げる前のブランキング材として段曲げ伸び値を考慮してものが正確に加工することができる。
【００２９】
上記構成により、ワークＷに段曲げ加工を行う段曲げ加工方法を、図４に示されたフローチャートを基にして説明すると、図４において、まず、ステップＳ１にて上位制御装置から製品情報（ＣＡＤ情報）を取得し、ステップＳ２で肩アール部Ｒ１、Ｒ２、Ｖ幅Ｖ、金型オフセット量δなどの金型情報段を基に金型のパンチ９、段曲げダイ１５を決定する。ステップＳ３では、板厚、材質、曲げ長さ、角度、段差寸法などのワーク情報や、肩アール部Ｒ１、Ｒ２、Ｖ幅Ｖ、金型オフセット量δなどの金型情報を基にして刃間距離算出手段４３で所定形状の段差寸法を得るためのパンチ９とダイ１５の刃間距離Ｄを所定の値となるように算出する。
【００３０】
次に、ステップＳ４では、段曲げ伸び値算出手段４７で段曲げ伸び値を算出し、ステップＳ５で、算出された段曲げ伸び値、前記ワーク情報、金型情報を基にしてブランク材展開寸法を算出して、例えばタレットパンチプレスやレーザ加工機などのブランキングマシンの制御装置へ送信する。ステップＳ６では、前記決定された金型オフセット量δを基にして、サーボモータ２７を駆動せしめることにより、ダイホルダ１３が前後方向すなわち図１において左右方向へ移動位置決めされて所定の金型オフセット量δに調整される。ステップＳ７で、前記算出された所定のＤ値でもって、パンチ９と段曲げダイ１５との協動によりワークＷに図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されているように、段差小、段差中、段差大の所定の段曲げ加工が行われて終了する。なお、パンチ９（Ｖパンチ）のＶ幅は、通常の角度曲げの際に採用するＶ幅と同じで板厚＊５〜６倍である。また、ブランク材の展開寸法を求める際、板厚、材質、金型形状、段差寸法から一義的に求めることができる。
【００３１】
また、刃間距離Ｄである金型押し込み量を変化させると、図６（Ａ）、（Ｂ）に示されているように、段差寸法がＤ’、Ｄ”のごとく異なるが、同時に立ち上がり角度も異なるため、所謂仕上がり寸法Ｌ’、Ｌ”に差異を生じる。そのため、製品の仕上がり寸法Ｌ’を正確に得るためには、Ｖ幅を含む金型形状、ブランク材の材質、板厚、段差寸法の関係から、図６の幾何学的形状から予め正しい展開寸法を計算しておく必要がある。そのときには前記制御装置３３または製品形状データから展開図を作成するＣＡＤおよびプレスブレーキ用ＣＡＭにおいて正しい展開寸法を計算する計算式と正しい段差寸法が得られる金型押し込み量であるＤ値を計算する計算式が設けられるものである。
したがって、同一の肩アール部Ｒ１、Ｒ２および同一のＶ幅Ｖを有する一対のパンチ９、ダイ１５を用いて、ワークＷに段曲げ加工を行うことによって、作業者の熟練性を必要とせず、短時間にて所定形状の段曲げ製品を得ることができる。
【００３２】
パンチ９、ダイ１５の一方が、所定のオフセット量δとなるように前後方向へ移動位置決め自在に設けられていることによって、パンチ９、ダイ１５を交換した際の金型段取り時間を大幅に短縮せしめることができる。
【００３３】
制御装置３３の段曲げ伸び値算出手段４５で、ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出することによって、ブランキング工程用マシンへ伸び値情報を送信できるから、伸びを考慮した所定寸法の展開寸法を得ることができる。
【００３４】
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。前記実施の形態において、上部テーブル５を固定し、下部テーブル１１を上下動せしめるようにした例で説明したが、下部テーブル１１を固定し、上部テーブル５を上下動せしめるようにしものでも構わない。また、金型オフセット量δを調整するのに、ダイホルダ１３を下部テーブル１１に対して前後方向へ移動せしめて調整する例で説明したが、パンチホルダ７を上部テーブル５に対して前後方向へ移動せしめて調整するようにしても構わない。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、段曲げ金型決定手段にて決定された段曲げ金型の金型情報を制御装置の刃間距離算出手段に取り込ませることによって、刃間距離算出手段で所定形状の段差寸法を得るためのパンチとダイの刃間距離が所定の値となるように算出することができる。また、パンチとダイのオフセット量が所定のオフセット量となるように前後方向へ移動位置決め自在に設けられているので、パンチおよびダイを交換する際の金型段取り時間を大幅に短縮することができる。さらに、制御装置の段曲げ伸び値算出手段で、ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出して、ブランキング工程用マシンの制御装置へ、伸び値情報を送信することによって、伸びを考慮した所定寸法の展開寸法のブランキング材がブランキング工程用マシンにて得られる。これらにより作業者の熟練性を必要とせず短時間にて所定形状の段曲げ製品が得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の曲げ加工装置としてのプレスブレーキの側面図である。
【図２】プレスブレーキに用いるパンチとダイの拡大側面図である。
【図３】プレスブレーキを制御せしめる制御装置の構成ブロック図である。
【図４】この発明のワークに段曲げ加工を説明するフローチャート図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はワークにパンチとダイとの協動により種々な段差寸法が得られるための説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は押し込み量であるＤ値と展開長の自動計算を説明するための説明図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は従来、プレスブレーキで加工する加工前のワーク、加工後の段曲げ製品を示した図である。
【符号の説明】
１  プレスブレーキ（曲げ加工装置）
３  サイドフレーム
５  上部テーブル
７  パンチホルダ
９  パンチ
１１  下部テーブル
１３  ダイホルダ
１５  ダイ
１７  油圧シリンダ（上下動駆動装置）
１９  ピストンロッド
２１  リニアスケール
２３  Ｕ溝
２５  ボールねじ
２７  サーボモータ
２９  エンコーダ
３１  ナット部材
３３  制御装置
３５  ＣＰＵ
３７  段曲げ製品情報入力手段
３９  表示手段
４１  曲げ金型決定手段
４３  刃間距離算出手段
４５  段曲げ伸び値算出手段
【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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