(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプした状態で曲げ金型によりワークに折曲げ加工を行う折曲げ加工装置であって、
前記曲げ金型を上下動せしめる上下動駆動手段を構成するＤ軸位置決めユニットと、前記曲げ金型を前後動せしめる前後動駆動手段を構成するＡ軸位置決めユニットと、前記各位置決めユニットを同時に制御せしめる制御装置と、を備えてなり、
前記制御装置に、アプローチ算出手段と、曲げ完了位置算出手段と、アプローチ位置から曲げ完了位置までの移動で補間動作を行うための速度、加減速値を算出する速度、加減速算出手段と、を備えてなり、
前記アプローチ算出手段は、加工プログラムから与えられた前記ボタムダイから前記曲げ金型の刃先までの距離を基に前記刃先の座標を算出し、この座標を実現する為の前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、
前記曲げ完了位置算出手段は、前記ワークが前記加工プログラムに入力されている目標曲げ角度に曲げられたときの前記ボタムダイから前記刃先までの距離を算出し、この算出した距離を基に、前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、
前記加減速算出手段は、前記アプローチ算出手段と前記曲げ完了位置算出手段とからの前記各位置決めユニットへの指令値に基き、前記刃先の上下方向および前後方向の移動の速度、加速度を算出して補間動作を行う手段であり、
前記制御装置の前記補間動作によって、前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されていることを特徴とする折曲げ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の折曲げ加工装置において、
前記上下動駆動手段はクランク機構を備えて構成されており、前記前後動駆動手段は、クランク機構を備えて構成されており、
前記曲げ金型は、前記前後動駆動手段のクランク機構を構成しているＡ軸部材の一端部に設けられており、
前記Ａ軸部材の他端部には、前記前後動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、
前記Ａ軸部材の中間部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のＤ軸部材の一端部が係合しており、
前記Ｄ軸部材の他端部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、
前記制御装置は、前記各クランクを同時に制御せしめて前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されていることを特徴とする折曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークに折曲げ加工を行う折曲げ加工方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図９に示されているように、折曲げ加工装置１０１は、ボトムダイ１０３上に折曲げるワークＷを載置固定し押え金型１０５を上方から下降せしめて、この押え金型１０５とボトムダイ１０３との協働でワークＷをクランプせしめる。曲げ金型１０７は例えばクランク機構からなる上下動駆動手段１０９で上下方向（Ｚ軸方向）へ動くＤ軸と、例えばクランク機構からなる前後動駆動手段１１１で前後方向（Ｙ軸方向）へ動くＡ軸の２軸駆動で、Ｚ軸方向とＹ軸方向に移動してワークＷに折曲げ加工が行われるものである。
【０００３】
すなわち、図９に示したアプローチの状態から図１０に示したように上下動駆動手段１０９を矢印のごとく図１０において反時計回り方向に回転駆動せしめてＤ軸を上下方向へ上昇せしめることにより、曲げ金型１０７でワークＷに折曲げ加工が行われる。次いで、図１１に示したように前後動駆動手段１１１を矢印のごとく図１１において時計回り方向に回転駆動せしめてＡ軸を右方向へ移動せしめることにより、曲げ金型１０７でワークＷに追い曲げ加工が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したごとき、図９，図１０および図１１の順序でワークＷに曲げ加工を行うと、ワークＷには曲げ金型１０７との接触部分にこすり傷が発生する。
【０００５】
すなわち、従来の上下動駆動手段１０９を回転駆動せしめた後に、前後動駆動手段１１１を回転駆動せしめる制御では、曲げ金型１０７は、図１２に示されているように、刃先１０７Ａを上昇させてから前進するという形になる為、刃先１０７ＡとワークＷとの接触点は、刃先１０７Ａの移動に従ってワークＷ面をこすりながら移動し、ワークＷ上には広範囲にわたり、こすり傷が発生してしまうことになる。
【０００６】
この発明の目的は、ワークの板厚や曲げ角度に影響されずに、曲げ金型を２軸同時に制御しめて上下動と前後動を同時に移動させることで、こすり傷を低減させるようにした折曲げ加工方法およびその装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプした状態で曲げ金型によりワークに折曲げ加工を行う折曲げ加工装置であって、前記曲げ金型を上下動せしめる上下動駆動手段を構成するＤ軸位置決めユニットと、前記曲げ金型を前後動せしめる前後動駆動手段を構成するＡ軸位置決めユニットと、前記各位置決めユニットを同時に制御せしめる制御装置と、を備えてなり、前記制御装置に、アプローチ算出手段と、曲げ完了位置算出手段と、アプローチ位置から曲げ完了位置までの移動で補間動作を行うための速度、加減速値を算出する速度、加減速算出手段と、を備えてなり、前記アプローチ算出手段は、加工プログラムから与えられた前記ボタムダイから前記曲げ金型の刃先までの距離を基に前記刃先の座標を算出し、この座標を実現する為の前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、前記曲げ完了位置算出手段は、前記ワークが前記加工プログラムに入力されている目標曲げ角度に曲げられたときの前記ボタムダイから前記刃先までの距離を算出し、この算出した距離を基に、前記刃先の上下方向および前後方向の移動量を算出し、この算出した移動量を、前記各位置決めユニットに指令する手段であり、前記加減速算出手段は、前記アプローチ算出手段と前記曲げ完了位置算出手段とからの前記各位置決めユニットへの指令値に基き、前記刃先の上下方向および前後方向の移動の速度、加速度を算出して補間動作を行う手段であり、前記制御装置の前記補間動作によって、前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されている折曲げ加工装置である。
【０００８】
したがって、折曲げるワークをボトムダイ上に載置固定せしめると共に押え金型を例えば下降せしめてボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプせしめる。この状態で制御装置により上下動駆動手段と前後動駆動手段とを同時に制御して曲げ金型を上下動せしめると共に前後動せしめることで、ワークに折曲げ加工が行われる。しかも、曲げ金型はワークを曲げた後ワーク上を転がりながら移動するので、ワークの板厚や曲げ角度に影響されずに、摺動によるこすり傷の発生が低減される。その際、制御装置ではアプローチ算出手段でボトムダイと曲げ金型の刃先距離を基に曲げ金型の刃先座標が求められ、その座標を実現するために上下動駆動手段，前後動駆動手段の目標値が算出される。また、曲げ完了位置算出手段では、目標の曲げ角度に曲げるための曲げ金型の刃先位置座標が算出される。また、速度，加減速算出手段は、上下動駆動手段，前後動駆動手段による２軸の補間動作を行う速度，加減速値が算出される。而して、上下動駆動手段，前後動駆動手段によって２軸が同時に制御されてワークに曲げ加工を行った際にこすり傷の発生がより一層低減される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の折曲げ加工装置において、前記上下動駆動手段はクランク機構を備えて構成されており、前記前後動駆動手段は、クランク機構を備えて構成されており、前記曲げ金型は、前記前後動駆動手段のクランク機構を構成しているＡ軸部材の一端部に設けられており、前記Ａ軸部材の他端部には、前記前後動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、前記Ａ軸部材の中間部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のＤ軸部材の一端部が係合しており、前記Ｄ軸部材の他端部には、前記上下動駆動手段を構成しているクランク機構のクランクが係合しており、前記制御装置は、前記各クランクを同時に制御せしめて前記刃先が前記ワーク上を転がって曲げ加工を行うように構成されている折曲げ加工装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
【００１４】
図１を参照するに、折曲げ加工装置１はボトムダイ３を備えており、このボトムダイ３上に折曲げるワークＷを載置固定し押え金型５を上方から下降せしめて、この押え金型５とボトムダイ３との協働でワークＷをクランプせしめるものである。前記ボトムダイ３の図１において左側には曲げ金型７が設けられており、この曲げ金型７は例えばクランク機構からなる上下動駆動手段９で上下方向（Ｚ軸方向）へ動くＤ軸と、例えばクランク機構からなる前後動駆動手段１１で前後方向（Ｙ軸方向）へ動くＡ軸の２軸駆動で、Ｚ軸方向とＹ軸方向に移動してワークＷに折曲げ加工が行われるものである。
【００１５】
すなわち、図１に示したアプローチの状態から詳細を後述する制御装置により上下動駆動手段９と前後動駆動手段１１との２軸を同時に制御せしめることによって、曲げ金型７が図２に示されているように、上昇されると共に前側（図２において右側）へ矢印のごとく移動されてワークＷに折曲げ加工が行われることになる。
【００１６】
特に、図３に示されているように、曲げ金型７の刃先７Ａがアプローチ位置から曲げ終了位置へ矢印で示したごとく時計回り方向へ回動したときに、刃先７ＡはワークＷを転がりながら移動するので、ワークＷ上にこすり傷の発生を低減せしめることができる。
【００１７】
図４には上下動駆動手段９と前後動駆動手段１１を制御せしめる制御装置１３の構成ブロック図が示されている。図４において、制御装置１３には、加工プログラム・ファイル１５，パラメータ・ファイル１７、アプローチ位置算出手段１９、曲げ完了位置算出手段２１および速度・加減速算出手段２３が備えられている。
【００１８】
前記アプローチ位置算出手段１９、曲げ完了位置算出手段２１および速度・加減速算出手段２３はそれぞれＤ軸位置決めユニット２５，Ａ軸位置決めユニット２７に接続されている。このＤ軸位置決めユニット２５，Ａ軸位置決めユニット２７はそれぞれＤ軸アンプ２９、Ａ軸アンプ３１を介してＤ軸駆動モータ３３、Ａ軸駆動モータ３５に接続されている。このＤ軸駆動モータ３３、Ａ軸駆動モータ３５にはエンコーダ３７，３９が備えられていて、それぞれＤ軸，Ａ軸位置決めユニット２５，２７並びにＤ軸，Ａ軸アンプ２９，３１にフィードバックされている。
【００１９】
前記加工プログラム・ファイル１５とパラメータ・ファイル１７には、ワークＷの板厚や曲げ角度がワークＷ毎に必要な軸データがファイルされている。前記アプローチ位置算出手段１９では、図５に示されているように、加工プログラム・ファイル１５にファイルされている加工プログラムから与えられたボトムダイ３から曲げ金型７の刃先７Ａまでの距離Ｌ1 を基に刃先７Ａの座標を算出し、その座標を実現するためのＤ軸，Ａ軸の移動量を算出してそれぞれの値がＤ軸，Ａ軸位置決めユニット２５，２７に指令される。
【００２０】
前記曲げ完了位置算出手段２１では、図６に示されているように、加工プログラム・ファイルにファイルされている加工プログラムに入力された目的の曲げ角度Ａに曲げるための曲げ金型７の刃先７Ａの座標を算出する。すなわち、図６においてボトムダイ３から曲げ角度ＡにワークＷが曲げられたときの刃先７Ａまでの距離Ｌ2 を算出する。
【００２１】
このとき、曲げ金型７の刃先７ＡがワークＷに接する点は、曲げ始めから刃先７ＡがワークＷ上を滑べらずに転がって、曲げ終りに到達した点であることが理想である。さらに、曲げ加工によるワークＷの伸びと、刃先７ＡがワークＷ面を転がる長さを考慮すると、距離Ｌ2 は次式のとおりとなる。
【００２２】
Ｌ2 ＝Ｌ1 ＋（刃先７ＡのＲ）＋（ワークＷの伸び）−（刃先７Ａの転り分）上式において、ワークＷの伸びは図７（Ａ），（Ｂ）に示したように、伸び＝（Ａ2 −Ａ1 ）で求められる。また、転り分は図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されていることから判るように求められるものである。前記曲げ完了位置算出手段２１で算出された距離Ｌ2 を基にＤ軸，Ａ軸の移動量を算出してそれぞれの値がＤ軸，Ａ軸位置決めユニット２５，２７に指令される。
【００２３】
前記アプローチ位置算出手段１９，曲げ完了位置算出手段２１からそれぞれの値がＤ軸，Ａ軸位置決めユニット２５，２７に指令されるとき、Ｄ軸，Ａ軸は補間動作を行うように、速度・加減速算出手段２３で図４に示したごとく速度や加減速値を算出して、Ｄ軸，Ａ軸位置決めユニット２５，２７で補間動作を行うようにすると、Ｄ軸，Ａ軸駆動モータ３３，３５が駆動し、２軸を同時に制御せしめることによって、刃先７ＡがワークＷ上を滑べらずに転がって曲げ加工を行うことができ、ワークＷにこすり傷の発生を低減せしめることができる。また、曲げ角度Ａを入力することで、Ｄ軸，Ａ軸の曲げ時の目標位置が自動算出されるのでプログラミングを容易にすることができる。
【００２４】
なお、この発明は、前述した発明の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。
【００２５】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態より理解されるように、請求項１の発明によれば、折曲げるワークをボトムダイ上に載置固定せしめると共に押え金型を例えば下降せしめてボトムダイと押え金型との協働でワークをクランプせしめる。
【００２６】
この状態で制御装置により上下動駆動手段と前後動駆動手段とを同時に制御して曲げ金型を上下動せしめると共に前後動せしめることで、ワークに折曲げ加工が行われる。しかも、曲げ金型はワークを曲げた後ワーク上を転がりながら移動するので、ワークの板厚や曲げ角度に影響されずに、摺動によるこすり傷の発生を低減せしめることができる。
【００２７】
その際、制御装置ではアプローチ算出手段でボトムダイと曲げ金型の刃先距離を基に曲げ金型の刃先座標が求められ、その座標を実現するために上下動駆動手段、前後動駆動手段の目標値が算出される。また、曲げ完了位置算出手段では、目標の曲げ角度に曲げるための曲げ金型の刃先位置座標が算出される。また、速度・加減速算出手段では、上下動駆動手段，前後動駆動手段による２軸の補間動作を行う速度，加減速値が算出される。
【００２８】
而して、上下動駆動手段，前後動駆動手段によって２軸が同時に制御されてワークに曲げ加工を行った際にこすり傷の発生をより一層低減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の模式図で、アプローチ状態を示す図である。
【図２】この発明の折曲げ加工装置の曲げ加工状態を示す図である。
【図３】曲げ加工時の曲げ金型の刃先の動作を示す図である。
【図４】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と上下動，前後動駆動手段との関連を示した図である。
【図５】アプローチ位置算出手段を説明する説明図である。
【図６】曲げ完了位置算出手段を説明する説明図である。
【図７】曲げ完了位置算出手段を説明する説明図である。
【図８】曲げ完了位置算出手段を説明する説明図である。
【図９】従来の折曲げ加工装置の模式図で、アプローチ状態を示す図である。
【図１０】従来の折曲げ加工装置の曲げ加工状態を示す図である。
【図１１】従来の折曲げ加工装置の追い曲げ加工状態を示す図である。
【図１２】従来の曲げ加工時の曲げ金型の刃先の動作を示す図である。
【符号の説明】
１  折曲げ加工装置
３  ボトムダイ
５  押え金型
７  曲げ金型
９  上下動駆動手段
１１  前後動駆動手段
１３  制御装置
１５  加工プログラム・ファイル
１７  パラメータ・ファイル
１９  アプローチ位置算出手段
２１  曲げ完了位置算出手段
２３  速度・加減速算出手段
【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】
0003884137.tif 000009
【図９】
0003884137.tif 000010
【図１０】
0003884137.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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