(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に接近離反するパンチ及びダイの協働により曲げ軸に沿ってワークを曲げ加工するプレスブレーキと、このプレスブレーキの前面に設けられ少なくとも１本のサポートアームにより曲げ上げられつつあるワークを支持する板金サポート装置とを備えた板金曲げシステムにおいて、前記板金サポート装置は、前記サポートアームを前記曲げ軸と平行な第１の回転軸を中心として回転させる一方、前記第１の回転軸に設けられた旋回軸支持プレートと、この旋回軸支持プレートに設けられた第２の回転軸に軸支された旋回ギヤに噛合すると共に、前記第１の回転軸に回転しないように設けられた固定ギヤの双方に噛合する中間ギヤと、前記第１の回転軸の回転により旋回する前記旋回軸支持プレートの旋回に伴い、前記第２の回転軸周りに前記旋回軸支持プレートと一体的に回転するサポートアームとからなる旋回機構と、前記第２の回転軸を前記パンチ及びダイの接近離反する方向に移動させる直動機構とを備え、前記サポートアームの前記パンチ及びダイの接近離反方向の位置及び傾きを曲げ上げられつつあるワークと一致させることを特徴とする板金曲げシステム。
【請求項２】
前記旋回機構を制御して前記サポートアームの傾き角度を曲げられつつあるワークの曲げ角度に一致させる一方、前記直動機構を制御して前記追サポートアームの高さを曲げられつつあるワークの高さに一致させるべく指令する制御装置を、備えてなることを特徴とする請求項１に記載の板金曲げシステム。
【請求項３】
プレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データ作成方法にして、前記板金曲げシステムは、相互に接近離反するパンチ及びダイの協働により曲げ軸に沿ってワークを曲げ加工するプレスブレーキと、このプレスブレーキの前面に設けられ少なくとも１本のサポートアームにより曲げ上げられつつあるワークを支持する板金サポート装置とを備えた板金曲げシステムにおいて、前記板金サポート装置は、前記サポートアームを前記曲げ軸と平行な第１の回転軸を中心として回転させる一方、前記第１の回転軸に設けられた旋回軸支持プレートと、この旋回軸支持プレートに設けられた第２の回転軸に軸支された旋回ギヤに噛合すると共に、前記第１の回転軸に回転しないように設けられた固定ギヤの双方に噛合する中間ギヤと、前記第１の回転軸の回転により旋回する前記旋回軸支持プレートの旋回に伴い、前記第２の回転軸周りに前記旋回軸支持プレートと一体的に回転するサポートアームとからなる旋回機構と、前記第２の回転軸を前記パンチ及びダイの接近離反する方向に移動させる直動機構とを備え、前記サポートアームの前記パンチ及びダイの接近離反方向の位置及び傾きを曲げ上げられつつあるワークと一致させる板金曲げシステムを備え、前記制御データは、複数の曲げ線を有する板金パーツ（部品）を製作するための複数の曲げ工程を含む曲げ加工を、前記プレスブレーキ及び板金サポート装置を用いて実行するための前記パンチ・ダイの接近離反運動及び前記サポートアームの少なくとも回転運動を制御するための制御データであり、前記制御データ作成方法は、以下の工程を含む。
板金パーツのＣＡＤデータを基にして曲げ加工データと前記板金サポート装置の追従データとを作成して親機と呼ばれるデータベースサーバのデータベースに前記板金パーツのＩＤを付して記憶し、作業者が入力した前記板金パーツのＩＤから前記複数の曲げ線を曲げる順番である曲げ順及び各曲げ線を曲げ加工するパンチ・ダイの種類を決定し、各曲げ工程における前記パンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値及び、バックゲージの目標位置を規定するＬ値を演算し、各曲げ工程における曲げ加工開始時のサポートアームのＺ軸方向位置を、使用するダイのＺ軸方向寸法に基づいて決定し、各曲げ工程における前記板金サポート装置のサポートアームの目標Ｚ軸方向位置及び目標回転位置Θを、前記パンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値とダイのＶ幅とに基づいて決定する。
【請求項４】
前記作成された制御データに基づいて、前記板金曲げシステムにより板金を試し曲げし、曲げ加工中の板金サポート装置の運動とワークの運動との間にずれが生じた場合、当該ずれを補償すべく、前記板金サポート装置の前記目標高さ位置及び目標回転位置を補正し、この補正値を記憶する請求項３に記載の制御データ作成方法。
【請求項５】
各曲げ工程において、パンチ・ダイの目標係合位置においてパンチがワークから離脱自在か否かを決定し、離脱不能の場合は、離脱の為のパンチまたはダイの運動パターン及び板金サポート装置の運動パターンを決定する請求項３に記載の制御データ作成方法。
【請求項６】
前記曲げ順、各曲げ加工における、パンチ・ダイの種類及びＤ値、Ｌ値及び、前記板金サポート装置の加工開始時高さ位置及び、目標高さ位置及び目標回転位置を、前記板金パーツＩＤと関連づけて前記データベースサーバのデータベースに記憶する請求項３に記載の制御データ作成方法。
【請求項７】
前記板金パーツのＣＡＤデータに基づいて、板金パーツの展開図及び３次元立体図の少なくとも一つを作成する工程を含む請求項３に記載の制御データ作成方法。
【請求項８】
前記制御データは、前記開図又は３次元立体図に基いて作成される請求項３に記載の制御データ作成方法。
【請求項９】
前記運動パターンは、中抜き位置Ｓ及び中抜き角度δを含む請求項５に記載の制御データ作成方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、プレスブレーキとこのプレスブレーキにより板金を曲げる際に板金ワークを支持する板金サポート装置とを備える板金曲げシステム及びその制御データ格納方法並びにその制御データを格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体に関する。
背景技術
パンチとダイとの協働により板金等のワークに折曲げ加工を行うプレスブレーキにおいては、折曲げ加工に伴うワークＷの上昇（又は跳ね上がり）はダイＤの肩部Ｋを旋回中心として生じる（図１３参照）。
このような折り曲げ工程において、ワークの大きさ、板厚、材質によっては、跳ね上がる部分の質量が大きいため、ワークの撓みを生じる。この撓みを防止するため、作業者がワークを支持したり、板金サポート装置を使用してワークの上昇に追従してワークをサポートしていた。
ところが板金サポート装置のサポートアームもワーク上昇部の旋回と同様にダイＤの肩部Ｋに旋回中心を設けると、ワークＷの上昇と軌跡を同一にすることができるが、ダイＤの肩部Ｋに旋回中心となる回転軸部材を直接設けることは構造的に無理である。そこで、従来より本願出願人による日本国特許第１５１１８０２号（特公昭６３−６１０９４号）記載のようなリンク機構を板金サポート装置に用いているのが一般的である。
また、従来の板金曲げシステムの制御データには、主としてプレスブレーキを制御する曲げ加工データと、主として板金サポート装置を制御する追従制御データとがある。
曲げ加工データには、ワークに施すべき複数の曲げ工程の処理順序である曲げ順、各曲げ工程で使用するパンチの種類、同ダイの種類、ダイのＶ幅、各曲げ工程におけるパンチとダイとの目標係合位置を規定するＤ値、パンチ及びダイの曲げ軸に対してワークの曲げ線が一致するようにワークを位置決めするバックゲージの目標位置を規定するＬ値等がある。
そして、上記曲げ加工データは、例えば、板金製品の３面図や３次元ＣＡＤデータに基づいてベンドＣＡＭと呼ばれる自動曲げプログラミング装置により作成され、親機と呼ばれる加工データサーバに記憶される。親機には、１台以上のプレスブレーキである子機が接続され、親機から子機へ加工データの供給、子機から親機へ実際の加工に基づいた加工データの補正値であるＤ値補正値、Ｌ値補正値のフィードバックが可能となっている。
また親機には、曲げ加工データのみならず、加工機械の情報、パンチやダイの金型情報、材料情報、３次元ＣＡＤによる各板金製品の３次元モデルを任意の角度から表示可能な立体姿図情報、各板金部品毎の展開図情報等も記憶されている。
追従制御データには、板金サポート装置の要／否、使用サポートアームの数、プレス後のパンチとダイとの離反時にパンチとワークとの干渉回避動作の要／否、追従終端位置でサポートアームを停止させる時間である追従タイマー値等がある。
この追従制御データの作成には、プレスブレーキのペンダントと呼ばれる入出力装置に曲げデータを表示させて、作業者は、表示された曲げデータに基づいて、板金サポート装置の要／否、使用サポートアームの数、プレス後のパンチとダイとの離反時にパンチとワークとの干渉回避動作の要／否、追従タイマー値を判断して、板金サポート装置が備える入力装置から入力していた。
しかしながら、リンク式の板金サポート装置では、ダイ高さ、Ｖ幅、ワークの上昇のそれぞれに対して、高さ方向制御装置、奥行き方向制御装置、回転角度制御装置の３軸の制御装置が必要となるので、ユニット全体が複雑で大掛かりな構成となり、且つコスト高となるという問題点がある。
また、プレスブレーキの前面に大きな板金サポート装置を設けることは作業性を損なうという問題点がある。
また、従来の板金曲げシステムの制御データは、曲げ加工データについては、親機の記憶装置に記憶され、親機に接続された各子機から共通に利用可能となっていたが、追従制御データについては、追従制御データが作業者により入力された各板金サポート装置の内部に記憶され、他の板金サポート装置からは利用できないという問題点があった。
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、曲げ加工に伴うワークの上昇に正確に追従することのできる板金サポート装置を備えた板金曲げシステム及びその制御データを格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体を提供することにある。
また本発明の別の目的は、プレスブレーキとともに使用される板金サポート装置の制御データである追従制御データを入力された板金サポート装置のみならず他の板金サポート装置からも再利用可能として、内段取り時間を短縮し、板金曲げシステムの稼働率を向上させることができる板金曲げシステムの制御データ格納方法並びに板金曲げシステムの制御データを格納したコンピュータ読み取り可能記憶媒体を提供することである。
発明の開示
本発明は上述のごとき従来の問題点に鑑みてなされたもので、本発明に係るのプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムは、相互に接近離反するパンチ及びダイの協働により曲げ軸に沿ってワークを曲げ加工するプレスブレーキと、このプレスブレーキの前面に設けられ少なくとも１本のサポートアームにより曲げ上げられつつあるワークを支持する板金サポート装置とを備えた板金曲げシステムであって、前記板金サポート装置は、前記サポートアームを前記曲げ軸と平行な第１の回転軸を中心として回転させる一方、前記第１の回転軸を第２の回転軸回りに回転させる旋回機構と、前記第２の回転軸を前記パンチ及びダイの接近離反する方向に移動させる直動機構と、を設けた構成である。
このシステムでは、旋回機構と直動機構とを制御して、前記サポートアームの前記パンチ及びダイの接近離反方向の位置及び傾きを曲げ上げられつつあるワークと一致させることができる。
また、本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを生成する方法は、前記プレスブレーキは、相互に接近離反することにより、板金上の曲げ線に沿って曲げ加工を行うパンチ及びダイにして、前記パンチ及びダイは、曲げ軸を有するものと、前記曲げ軸に対して前記曲げ線が一致するように、前記板金を位置決めするためのバックゲージと、を備え、前記板金サポート装置は、前記プレスブレーキの前方において、板金を支持し、且つ、前記曲げ軸と平行な回転軸を中心として回転自在のサポートアームを備え、前記制御データは、複数の曲げ線を有する板金パーツ（部品）を製作するための複数の曲げ工程を含む曲げ加工を、前記プレスブレーキ及び板金サポート装置を用いて実行するための前記パンチ・ダイの接近離反運動及び前記サポートアームの少なくとも回転運動を制御するための制御データであり、前記方法は、板金パーツのＩＤを生成し、前記複数の曲げ線を曲げる順番である曲げ順及び各曲げ線を曲げ加工するパンチ・ダイの種類を決定し、各曲げ工程における前記パンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値及び、バックゲージの目標位置を規定するＬ値を生成し、各曲げ工程における曲げ加工開始時のサポートアームのＺ軸方向位置を、使用するダイのＺ軸方向寸法に基づいて決定し、各曲げ工程における前記サポートアームの目標Ｚ軸方向位置及び目標回転位置Θを、前記パンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値とダイのＶ幅と（板厚と）に基づいて決定し、前記曲げ順、各曲げ工程におけるパンチ・ダイの種類及びＤ値・Ｌ値及び、サポートアームの加工開始時高さ位置及び、目標高さ位置及び目標回転位置を、前記板金パーツＩＤと関連づけて記憶手段へ記憶する。
上記構成により本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを生成する方法によれば、板金パーツＩＤに基づいて、プレスブレーキを制御するためのＤ値，Ｌ値などの曲げ制御用データのみならず、板金サポート装置を制御するための制御用データも再利用することが出来る。
さらに本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを格納するコンピュータ読み取り可能記録媒体は、前記プレスブレーキは、相互に接近離反することにより、板金上の曲げ線に沿って曲げ加工を行うパンチ及びダイと、前記ダイに対して前記板金を位置決めするためのバックゲージと、を備え、前記板金サポート装置は、前記プレスブレーキの前方において、板金を支持し、且つ、前記曲げ軸と平行な回転軸を中心として回転自在のサポートアームを備え、前記制御データは、複数の曲げ線を有する板金パーツ（部品）を製作するための複数の曲げ工程を含む曲げ加工を、前記プレスブレーキ及び板金サポート装置を用いて実行するための前記パンチ・ダイの接近離反運動及び前記サポートアームの少なくとも回転運動を制御するための制御データであり、前記制御データは、板金パーツのＩＤと、このＩＤと関連づけられた、前記複数の曲げ工程のうちのｉ番目の曲げ工程を特定する工程番号と、前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程における前記パンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値と、前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程における前記バックゲージの目標位置を規定するＬ値と、前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程において使用されるダイのＶ幅と、前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程における前記パンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値とダイのＶ幅と（板厚と）、に対応する前記板金サポートの目標回転位置Θと、を設けた構成である。
上記構成により本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御する為の制御データを格納するコンピュータ読み取り可能記録媒体によれば、板金パーツＩＤに基づいて、プレスブレーキを制御するためのＤ値，Ｌ値などの曲げ制御用データのみならず、板金サポート装置を制御するための追従制御用データも再利用することが出来る。
前記前記板金サポートは、前記パンチ・ダイが相互に接近離反する方向に移動自在であるのが望ましい。
前記制御データは、工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ加工に於いて使用されるパンチ種類・ダイ種類を規定するパンチ・ダイデータを更に有するのが好ましい。
前記制御データは、更に以下の少なくとも一つを有するのが好ましい。
前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程に於ける前記板金サポートの目標回転位置の補正値δθ。
前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程に於ける前記板金サポートの当初位置。
前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程に於ける板金サポートの数（ゼロを含む）。
前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程に於ける板金サポートの干渉回避動作パターン。
前記工程番号と関連づけられ、前記ｉ番目の曲げ工程に於ける板金サポートの中抜き位置Ｓ及び中抜き角度δ。
発明を実施するための最良の形態
図１は、本発明の第１実施の形態に係る板金曲げシステムのプレスブレーキ１及び板金サポート装置１１の外観を示す斜視図である。
このプレスブレーキ１においては、左右の側板３Ｌ、３Ｒの上部前面間に上部テーブル５Ｕが上下移動自在に設けられており、この上部テーブル５Ｕの下端部には複数の中間板７を介してパンチＰが装着されている。なお、上部テーブル５は、側板３Ｌ、３Ｒの前面上部に設けられている駆動機構９Ｌ、９Ｒにより上下移動される。
また、左右の側板３Ｌ、３Ｒの前面下部には下部テーブル５Ｌが取り付けられており、この下部テーブル５Ｌの上端にはダイＤが着脱自在に取り付けられている。前記側板３Ｌには例えばプレスブレーキ１を制御せしめる制御装置１０が設けられている。
上記構成により、駆動機構９Ｌ、９Ｒにより上部テーブル５Ｕを上下移動させて、パンチＰとダイＤとの協働によりダイＤの上に位置決めされたワークＷの曲げ加工を行う。
図１に図２〜図１０を併せて参照するに、プレスブレーキ１の前面（図１中右側面）には、板金サポート装置１１が設けられている。この板金サポート装置１１では、下部テーブル５Ｌの前面上部に左右方向（下部テーブル５Ｌの長手方向）に左右リニアガイドレール１３が設けられており、前面下部にはリニアガイドレール１５が左右方向に設けられている。
前記左右リニアガイドレール１３に沿って移動自在の左右スライダ１７および前記リニアガイドレール１５に沿って回転するローラ１９にはベースプレート２１が一対（図２〜図１０では一方のユニットのみ示してある）設けられており、曲げ加工を行うワークＷの幅に応じて間隔を調整する。
各ベースプレート２１の前面には上下方向に上下リニアガイドレール２３が取り付けられている。また、ベースプレート２１の前面には上下端位置に設けられている軸受け２５により回転自在に支持される上下移動機構としてのネジ部材２７が設けられており、ベースプレート２１の下端部に取り付けられているブラケット２９には上下サーボモータ３１が取り付けられている。この上下サーボモータ３１の回転軸に取り付けられている駆動プーリ３３と、前記ネジ部材２７の下端部に設けられている従動プーリ３５との間にはベルト３７が巻回されている。
前記上下リニアガイドレール２３には上下スライダ３９が設けられており、この上下スライダ３９には前記ネジ部材２７に螺合するナット部材４１が設けられている。従って、上下サーボモータ３１によりネジ部材２７を回転駆動すると、ナット部材４１が上下移動するので、上下スライダ３９が上下移動する。
前記上下スライダ３９の前面には、曲げ加工されるワークＷの上昇に追従して支持するサポートアーム４３、このサポートアーム４３を旋回させる旋回機構としての旋回用サーボモータ４５等が設けられている。前記サポートアーム４３には、板金（ワーク）Ｗを保持するためのマグネット（図示せず）がもうけてある。
図９（ａ），（ｂ）を主に参照するに、旋回用サーボモータ４５は前述の上下スライダ３９に垂直に取り付けられているブラケット４７に取り付けられており、減速機４９を介して回転駆動軸５１に取り付けられた第一ギヤ５３と、この第一ギヤ５３に噛合してベアリング５５により回転自在なアイドルギヤである第二ギヤ５７と、この第二ギヤ５７に噛合して回転される第三ギヤ５９を有している。
前記第三ギヤ５９はキー６１（図９（ｂ）参照）を介して一定点としての第一軸６３の一方の端部に取り付けられており、この第一軸６３の他方の端部には固定ギヤである第四ギヤ６５がベアリング６６により第一軸６３に対して回転自在に取り付けられている。また、第一軸６３の中央部には、旋回板である旋回軸支持プレート６７がキー６９（図９（ｂ）参照）を介して取り付けられている。
従って、旋回用サーボモータ４５を駆動せしめると第一ギヤ５３が回転し、第二ギヤ５７を介して第三ギヤ５９が回転駆動されて第一軸６３が一体的に回転され、旋回軸支持プレート６７もキー６９を介して一体的に回転する。ここで、第四ギヤ６５は第一軸６３に対して回転自在の固定ギヤであり、ブロック７１（図２、図３参照）により上下スライダ３９に固定されているため、第一軸６３の回転にもかかわらず常に停止している。
旋回軸支持プレート６７の図９（ｂ）中下端部にはサポートアーム４３の旋回中心となる第二軸７３がベアリング７５により回転自在に取り付けられており、この第二軸７３には旋回ギヤである第五ギヤ７７が設けられている。この第五ギヤ７７には、サポートアーム４３がボルト７９にて固定されている。
図１０を参照するに、前記第四ギヤ６５と前記第五ギヤ７７の間には、旋回軸支持プレート６７に第三軸８１により回転自在に支持されている第六ギヤ８３が第四ギヤ６５および第五ギヤ７７の双方に噛合して設けられている。
次に、図９（ａ），（ｂ）を主に参照して、板金サポート装置１１の動作について説明する。旋回用サーボモータ４５を駆動させ、第一ギヤ５３、第二ギヤ５７、第三ギヤ５９を回転させて第一軸６３を回転させる。これにより、第一軸６３とキー６９により一体化されている旋回軸支持プレート６７が旋回する。
旋回軸支持プレート６７が旋回すると、この旋回軸支持プレート６７の前面（図１０中紙面手前側面）に第三軸８１により軸支された第六ギヤ８３が、固定されている第四ギヤ６５に噛合して回転しながら周りを回転する。これにより、第六ギヤ８３に噛合する第五ギヤ７７も第一軸６３周りに旋回しながら第二軸７３周りに旋回し、第五ギヤ７７にボルト７９で固定されているサポートアーム４３が第二軸７３を中心として旋回してワークＷの上昇角度（旋回角度）に追従する。
既に述べたように、折曲げ加工に伴うワークＷの上昇がダイＤの肩部Ｋを旋回中心として生じる。図１３は、曲げ加工中のワークＷの移動軌跡を示す。
図１１を参照して、ワークＷの上昇の軌跡とサポートアーム４３の旋回中心である第五ギヤ７７の第二軸７３の軌跡について説明する。なお、図中示されている角度は、ワークＷの跳ね上げ角度であり、サポートアーム４３の傾斜角度でもある。
図１１に示されているように、ワークＷの跳ね上げ角度が０度から反時計方向に徐々に増加していくと（図１１中矢印方向）、旋回中心である第二軸７３は第四ギヤ６５および第一軸６３を中心として旋回移動する。
これに伴い、サポートアーム４３は第二軸７３を中心として旋回運動するために、サポートアーム４３の任意の点Ｐは常にワークＷの上昇軌跡の前後方向と同一の位置（すなわち、ダイＤの中心から等距離）にある。
従って、図１２に示されるように、上下サーボモータ３１、ネジ部材２７、ナット部材４１により上下スライダ３９を上下移動させて、サポートアーム４３にワークＷの曲げ角度に対応する量だけ上下移動を加えることにより、サポートアーム４３を正確にワークＷに追従させることができる。
以上の結果から、ワークＷの上昇開始から曲げ角度が３０度近辺までは上昇の軌跡の前後方向の移動距離が小さいため、旋回中心である第二軸７３がダイＤに離反する方向へ旋回することにより、旋回中心を固定した場合に比べて、ワークＷの上昇の軌跡に近い軌跡で追従板を移動させることができる。これにより、簡単でコンパクトな構造でワークＷを適正に支持することができる。また、装置のコストダウンを図ることができる。
なお、この発明は前述の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。すなわち、旋回用サーボモータ４５の制御および上下サーボモータ３１の制御は、オペレータの目視により手動で行ってもよいし、ラムである上部テーブル５Ｕの移動量と連動して制御装置１０により自動制御するようにしてもよい。この場合にはすでに公知のパンチＰのストローク量検知装置あるいは曲げ角度検出装置を併用して行われるものである。
また、サポートアーム４３の形状は特に定められるものではないが、例えば図４を参照するに、ワークＷに下曲げフランジＷＬがある場合には、サポートアーム４３の上にブロック８５を設けてワークＷを支持するようにすることもできる。
次に、図１４ないし図１８を参照して、本発明に係る板金曲げシステムの制御データ生成方法について説明する。
図１４は、本発明に係る板金曲げシステムの制御データ生成方法により生成される制御データの構成図であり、あるＩＤで特定される一つの板金パーツの制御データを示している。
この制御データは、図１４（ａ）に示す曲げ加工データと、図１４（ｂ）に示す追従データとからなり、曲げ加工データ及び追従データのそれぞれは、板金パーツを製作する際の複数の曲げの加工順序である曲げ順を示す工程番号毎に、複数種類のデータ項目を含んでいる。そして、これらの制御データは、１以上の板金曲げシステムに制御データを供給できるように、ＬＡＮ等で接続された親機と呼ばれる、データベースを備えるサーバに記憶される。
工程番号ｉ毎の曲げ加工データは、ｉ番目の曲げ工程におけるパンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値と、ｉ番目の曲げ工程におけるバックゲージの目標位置を規定するＬ値と、ｉ番目の曲げ工程における曲げ試行の結果に基づいて入力されるＤ値補正値αと、ｉ番目の曲げ工程における曲げ試行の結果に基づいて入力されるＬ値補正値βと、ｉ番目の曲げ工程におけるパンチがワークに接触したときにバックゲージを後方に退避させるプルバック量（ＰＢ）と、ｉ番目の曲げ工程における突当位置（ｙ，ｚ）と、ｉ番目の曲げ工程におけるパンチの種類Ｐｉと、ｉ番目の曲げ工程におけるダイの種類Ｄｉと、ダイＤｉのＶ幅の値Ｖｉとを備えている。
工程番号ｉ毎の追従データは、ｉ番目の曲げ工程における板金サポート装置の要否と、ｉ番目の曲げ工程における必要なサポートアーム数と、ｉ番目の曲げ工程におけるサポートアームの目標回転位置Θｉと、ｉ番目の曲げ工程におけるサポートアーム目標高さ位置Ｈｉと、ｉ番目の曲げ工程におけるパンチ・ダイの離反時にパンチとワークとの干渉回避動作の要否及びそのパターンを示す干渉回避動作パターンと、ｉ番目の曲げ工程における干渉回避動作の制御量である中抜き位置Ｓｉ及び同中抜き角度δｉと、ｉ番目の曲げ工程における曲げ試行の結果に基づく追従角度補正値θｉと、サポートアームがワークの上昇に追従動作を開始する高さである追従開始高さｈｉと、を含んでいる。
図１５は、板金サポート装置のサポートアームによるワークの上昇に追従する追従制御に必要なデータとその計算式を説明する図である。
上記の親機であるデータベース・サーバーには、パンチのデータと、ダイのデータと、ダイホルダのデータと、材料のデータと、各曲げにおける制御データであるパンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値及びバックゲージの目標位置を規定するＬ値が記憶されている。
上記パンチのデータには、パンチの種類を特定するＩＤであるパンチＮｏ．毎に、そのパンチの寸法、形状のデータがある。これには、パンチ高さ、パンチ先端形状データが含まれる。
同様に、ダイのデータには、ダイの種類を特定するＩＤであるダイＮｏ．毎に、そのダイの寸法、形状のデータがある。これには、ダイ上面に形成されたＶ字型の折り曲げ溝の幅であるＶ幅、ダイ高さ、ダイ肩Ｒ、が含まれる。
同様に、ダイホルダのデータには、ダイホルダの種類を特定するＩＤであるダイホルダＮｏ．毎に、ダイホルダ高さがある。
また、材料のデータには、各種の板金材料毎に、その材料種別記号に対応して、板厚、曲げ長さ、材質、比重または単位面積当たりの重量がある。
そして、本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムの動作を制御するための制御データ作成方法においては、これら親機のデーターベース・サーバーに記憶されたダイ高さと、ダイホルダ高さと、Ｖ幅と、Ｄ値と、作業者が入力したＤ軸スピードを計算の入力とする。
そして、ダイ高さとダイホルダ高さとに基づいて、板金サポート装置がワークの上昇に追従を開始する高さであるテーブル追従開始高さを計算する。
この関係を式で示せば、
ｆ１（ダイ高さ，ダイホルダ高さ）＝テーブル追従開始高さ
となる。
また、Ｖ幅とＤ軸指令とに基づいて、板金サポート装置のサポートアームの傾きである目標角度位置Θを計算する。
この関係を式で示せば、
ｆ２（Ｖ幅，Ｄ軸指令）＝サポートアームの目標回転位置Θ
となる。
また、Ｖ幅とＤ軸指令とに基づいて、板金サポート装置のサポートアームの高さである目標高さ位置Ｈを計算する。
この関係を式で示せば、
ｆ３（Ｖ幅，Ｄ軸指令）＝サポートアームの目標高さ位置Ｈ
となる。
また、Ｖ幅とＤ軸指定スピードとに基づいて、板金サポート装置のサポートアームの傾き及び上下動の動作スピードを計算する。
この関係を式で示せば、
ｆ４（Ｖ幅，Ｄ軸指定スピード）＝回転軸・上下軸の動作スピード
となる。
次に、図１６ないし図１８のフローチャートを参照して、本発明に係る板金曲げシステムの動作を制御するための制御データを生成する方法を説明する。
図１６は、本発明に係る板金曲げシステムの動作を制御するための制御データを生成する方法を説明する概略フローチャートである。
図１６において、まず板金パーツのＣＡＤ設計データが入力される（Ｓ１０）。これは、２次元ＣＡＤによる３面図データであってもよいし、３次元ＣＡＤデータでもよい。
次いで、入力されたＣＡＤデータに基づいて、周知の展開図作成、立体図作成が行われる（Ｓ２０）。次いで、展開図、及び立体図に基づいて、曲げ加工データが作成される（Ｓ３０）。この曲げ加工データには、上述した複数の曲げ工程の曲げ順序である工程番号と、各工程番号毎のパンチ・ダイの目標係合位置を規定するＤ値、バックゲージの目標位置を規定するＬ値、パンチがワークに接触したときにバックゲージを後方に退避させるプルバック量（ＰＢ）、突当位置（ｙ，ｚ）、パンチの種類Ｐｉ、ダイの種類Ｄｉとがある。
次いで、各曲げ工程毎に曲げシミュレーションを行って（Ｓ４０）、曲げ過程でワークとパンチ、またはワークの一部と他の部分との干渉が生じるか否かを判定する（Ｓ５０）。曲げ干渉が有れば、曲げ加工データ作成ステップであるＳ３０へ戻って、干渉を回避するように、曲げ加工を修正する。
曲げ干渉が無ければ、この板金パーツＩＤを付与して曲げ加工データをデータベースサーバの記憶媒体に格納する（Ｓ６０）。次いで、板金サポート装置を制御する制御データである追従データを作成し（Ｓ７０）、この板金パーツＩＤを付与して追従データをデータベースサーバの記憶媒体に格納して（Ｓ１２０）、処理を終了する。
次に、図１７を参照して、図１６のステップＳ７０である追従データ作成を詳細に説明する。まず、処理対象の曲げ工程を選択する（Ｓ７２）。通常最初の曲げ工程から順次処理する。次いで、曲げ加工時の曲げ線から作業者方向のワーク寸法を計算し、このワーク寸法と、データベースからの材質データを参照して、重量を計算する（Ｓ７４）。この重量が所定値を超えるか、あるいは、曲げ線方向のワークの幅が所定値を超えると、板金サポート装置の使用が必要であると判断し、そうでなければ不要と判断する（Ｓ７６）。
板金サポート装置が必要と判断したとき、ワーク寸法、ワーク重量、金型ステーション配置に基づいて、使用するサポートアーム数を設定し（Ｓ７８）、次いで、曲げ追従制御データを作成する（Ｓ１００）。
板金サポート装置が不要と判断したとき、サポートアーム数に０を設定する（Ｓ８０）。
次いで、データベースに格納されたパンチの形状データと、この曲げ工程による曲げ形状とに基づいて、曲げ加工後のパンチ・ダイ離反時に、パンチとワークとが干渉するか否かを判定し（Ｓ８２）、干渉しなければ、回避不要を示す干渉回避動作パターン１を設定し（Ｓ８６）、後述するＳ９６へ移る。
Ｓ８２の判定で、干渉すると判定したとき、板金サポート装置に干渉回避用のオプション装置が備えられているか否かを判定し（Ｓ８４）、オプション設定が無ければ、図１９を参照して後述する干渉回避動作パターン２を設定し（Ｓ８８）、中抜き角度δを算出して（Ｓ９０）、ステップＳ９６へ移る。
Ｓ８４の判定で、オプション設定が有れば、干渉回避パターン２または３を設定し（Ｓ９２）、中抜き位置Ｓ、中抜き角度δを算出し（Ｓ９４）、全曲げ工程が終了したか否かを判定する（Ｓ９６）。まだ未処理の曲げ工程が残っていれば、Ｓ７２へ移る。全ての曲げ工程の処理が終了していれば、リターンする。
図１８は、図１７のＳ１００の曲げ追従制御データ作成ルーチンの詳細を説明するフローチャートであり、板金パーツＩＤで特定される板金パーツの曲げ順で指定される曲げ工程におけるワークの上昇にサポートアームを追従させるための制御データを作成するフローチャートである。
まず、親機のデータベースを参照して、ダイＮｏ．に基づいてダイ高さを取得し、ダイホルダＮｏ．に基づいてダイホルダ高さを取得し、ダイホルダの基準となる高さに、ダイホルダ高さとダイ高さを加えた値を板金サポート装置のサポートアームがワークの上昇に追従を開始する追従開始高さＨとする（Ｓ１０２）。
次いで、ダイＮｏ．に基づいてデータベースを参照してダイＶ幅を取得し、該当する曲げ順のＤ軸指令値を取得し、これらダイ幅、Ｄ軸指令値に基づいて、サポートアームを回転させる回転軸指令値、言い換えればサポートアームの目標回転位置Θを算出する（Ｓ１０４）。このとき、図１ないし図１２に示した板金サポート装置１１の旋回機構の寸法・形状が算出式の形に反映することは言うまでもないことである。
次いで、ダイ幅、Ｄ軸指令値に基づいて、サポートアームを上下させる上下軸指令値、言い換えればサポートアームの目標高さ位置を算出する（Ｓ１０６）。このとき、目標回転位置と同様に、図１ないし図１２に示した板金サポート装置１１の旋回機構の寸法・形状が算出式の形に反映する。
次いで、ダイ幅、入力されたＤ軸指定スピードに基づいて、サポートアームの回転軸スピード、サポートアームを上下させる上下軸スピードを算出して（Ｓ１０８）、リターンする。
なお、前記算出されるサポートアームの目標回転位置Θは、サポートアームの真の目標回転位置と一致しない場合がある。これは、ワークの曲げ部分は、精密にはある曲率を有する曲面を有し、この曲面の曲率（或いは曲率半径）は、ワークの厚さ、材質により異なり、前記アームの目標回転位置は、この曲率半径に依存するからである。
従って、図１６に基づいて制御データを作成したあと、この制御データに基づいて試し曲げを行い、ワークの目標回転位置に於けるワークとサポートアームの潜在的ずれを検出するのが望ましい。そして、ワークの目標回転位置に於けるワークとサポートアームのずれが発生する場合、このずれを補償するように、前記アームの目標高さ位置及び目標回転位置の少なくとも一つの補正し、この補正値を前記データベースへ記憶するのが望ましい。なお、前記ワークとサポートアームの潜在的ずれの検出及び、このずれを補償する前記アーム高さの及び回転位置の補正値の算出及び記憶は、曲げ加工開始からワークの目標回転位置へ至るまでの間に於いて、所定角度間隔或いは所定時間間隔で、複数回行うことも出来る。
次に、図１９、図２０を参照して、干渉回避動作パターン２及び３を説明する。
図１９に示す干渉回避動作パターン２は、曲げ加工後のパンチＰとダイＤの離反時にパンチＰとワークＷとの干渉を回避する標準動作であり、曲げ加工終了時にサポートアーム４３にワークＷを吸着させて、サポートアーム４３の回転角度を更に増加させることにより、ワークＷの傾き角度を大きくして、パンチＰとワークＷとの干渉を回避するものである。
まず図１９（ａ）に示すように、曲げ終了後にサポートアーム４３の上面に設けたテーブル１０１に組み込まれた電磁マグネットまたはバキュームパッド等のワーク吸着装置１０３により、ワークＷを吸着する。次いで図１９（ｂ）に示すように、パンチＰを上昇させる一方、パンチＰの上昇量より少ない上昇量である中抜き位置への上昇量ＳだけワークＷを吸着したサポートアーム４３を上昇させる。このパンチＰの上昇と、サポートアーム４３の上昇とにより、ワークＷが回転してもパンチＰ及びダイＤに干渉しない間隔が得られる。
次いで、図１９（ｃ）に示すように、サポートアーム４３を曲げ終了角度Θより更に大きい回転角度位置である中抜き角度位置δまで回転させる。さらに、この状態で、図１９（ｄ）に示すようにパンチＰを上昇させ、曲げ加工の初期位置へ戻す。最後に図１９（ｅ）に示すように、サポートアーム４３を追従動作開始位置まで復帰させる。こうして、パンチＰとワークＷとの干渉を回避して、パンチＰ・ダイＤを離反させることができる。
図２０に示す干渉回避動作パターン３は、曲げ加工後のパンチＰ・ダイＤ離反時にパンチＰとワークＷとの干渉を回避するオプション動作であり、曲げ加工終了時にサポートアーム４３にワークＷを吸着させて、サポートアーム４３の上面のテーブル１０１をワーク支持面と平行にスライドさせることにより、パンチＰとワークＷとの干渉を回避するものである。
このために、図２０（ａ）に示すように、サポートアーム４３上面のテーブル１０１は、サポートアーム４３に滑動可能に取り付けられており、さらにサポートアーム４３に対してテーブル１０１を平行移動させるためのエアーシリンダー１０５が設けられている。またテーブル１０１の上面には、図１９と同様な、電磁マグネットやバキュームパッド等のワーク吸着装置１０３が組み込まれている。
そして、曲げ加工が終了したとき、図２０（ａ）に示すようにワーク吸着装置１０３により、ワークＷを吸着する。次いで図２０（ｂ）に示すように、パンチＰを上昇させる一方、パンチＰの上昇量と同等かやや少ない上昇量である中抜き位置への上昇量ＳだけワークＷを吸着したサポートアーム４３を上昇させる。このパンチＰの上昇と、サポートアーム４３の上昇とにより、ワークＷがテーブル面と平行に移動してもパンチＰ及びダイＤに干渉しない間隔が得られる。
次いで、図２０（ｃ）に示すように、エアシリンダー１０５に図示しない空気配管から圧縮空気を導入して、シリンダロッド１０５ａを前進させる。これによりシリンダロッド１０５の先端部にブラケット１０７で固定されたテーブル１０１は、ワークＷを吸着した状態で中抜き位置まで平行移動する。
さらに、この状態で、図２０（ｄ）に示すようにパンチＰを上昇させ、曲げ加工の初期位置へ戻す。最後に図２０（ｅ）に示すように、サポートアーム４３を追従動作開始位置まで復帰させる。こうして、パンチＰとワークＷとの干渉を回避して、パンチＰ・ダイＤを離反させることができる。
次に、図２１を参照して、本発明の応用例であるヘミング動作自動決定を説明する。ヘミングは、縁曲げとも呼ばれ、薄板の補強や怪我防止のために鋭い端部を無くすために、板の端縁を折り畳み曲げすることである。このため、ヘミングには、ヘミング特有のヘミング金型が使用される。ヘミング金型のパンチは、例えば３０°程度の鋭角の先端角を有する。ヘミング金型は、図２１（ａ）に示すように、上記パンチに対応した曲げ角を実現するＶ溝（ダイ高さｈｈ１）を持つ金型部１２３と、こうして鋭角に曲げられたワークの先端部を潰して折り畳むための金型部１２５（ダイ高さｈｈ２）とがあり、これらのダイ高さ、ｈｈ１，ｈｈ２は、ヘミング金型のＩＤＮｏ．に対応してデータベースに記憶されている。
図２１（ａ）は、ヘミング金型による最初の鋭角曲げの開始状態を示している。このとき、板金サポート装置のサポートアーム４３の高さの制御データ作成においては、データベースに記憶されたヘミング金型データの一つである曲げ加工時のダイ基準位置に対するダイ高さｈｈ１に基づいて、追従開始高さ位置を自動決定する。
次いで、図２１（ｂ）に示すように、曲げ加工中のサポートアーム４３の傾き角度制御及びその高さ制御は、ダイのＶ幅とＤ軸動作によるＤ値に連動して、上述した方法により計算される。
次いで、曲げが終了すると、サポートアーム４３の傾きは、図２１（ｃ）に示すように水平に復帰する一方、サポートアーム４３の復帰する高さ位置は、ダイ基準位置に対する折り畳みのためのダイ金型面の高さｈｈ２に決定される。
この後、作業者は、図２１（ｄ）に示すように、ダイ高さｈｈ２と同一の高さとなったサポートアーム４３の上面に載置されたワークＷを折り畳みダイ１２５の中へ突き当てて、折り畳みのプレスを行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明に係る板金曲げシステムにおけるプレスブレーキ及び板金サポート装置を示す斜視図である。
図２は、この発明に係る板金曲げシステムにおける板金サポート装置を示す斜視図である。
図３は、この発明に係る板金曲げシステムにおける板金サポート装置を示す斜視図である。
図４は、この発明に係る板金曲げシステムにおける板金サポート装置を示す側面図である。
図５は、（ａ）は図４中ＶＡから見た断面図、（ｂ）は図４中ＶＢ方向から見た正面図である。
図６は、図５（ｂ）中ＶＩ方向から見た側面図である。
図７は、旋回機構の要部拡大図である。
図８は、旋回機構の要部拡大図である。
図９は、（ａ）は図５（ａ）の拡大図、（ｂ）は図５（ｂ）の部分拡大図である。
図１０は、図９（ｂ）中Ｘ方向から見た側面図である。
図１１は、追従板の各角度における旋回状態を示す説明図である。
図１２は、図１１の旋回状態に上下移動を加えた状態を示す説明図である。
図１３は、折曲げ加工におけるワーク移動軌跡を示す説明図である。
図１４は、本発明に係るプレスブレーキと板金サポート装置とを備える板金曲げシステムにおける板金パーツ毎の制御データの構成図である。
図１５は、板金サポート装置による追従制御に必要なデータと計算式を示す図である。
図１６は、本発明に係る板金曲げシステムの動作を制御するための制御データを生成する方法を説明する概略フローチャートである。
図１７は、図１６における板金サポート装置の動作を制御するための追従データを生成する方法を説明するフローチャートである。
図１８は、図１７における板金サポート装置の動作を制御するための曲げ追従制御データを生成する方法を説明するフローチャートである。
図１９は、パンチ・ダイ離反時のパンチとワークとの干渉をワークを傾斜させて回避する干渉回避動作パターン２を説明するワーク側面を含む概念図である。
図２０は、パンチ・ダイ離反時のパンチとワークとの干渉をワークを直線移動させて回避する干渉回避動作パターン３を説明するワーク側面を含む概念図である。
図２１は、本発明に係る板金曲げシステムによるヘミング動作時の制御データの自動決定方法を説明する図である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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