JP4493016B2 - 曲げ加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｖ曲げ加工、しごき曲げ加工を選択切替自在とした曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法に関する。

従来より、種々の形状の製品に対応すべく、それらに見合った複数種類の金型を備えた加工機が開発されており、例えば特開昭６２−２５４９２３号公報、特開平５−２９３５５４号公報に開示されている。

このうち、特開昭６２−２５４９２３号公報の加工機は、プレスブレーキの上部テーブルに、交換用のパンチを取り付けた金型交換装置を設置してある。

使用時には、この金型交換装置を下降させ、交換用のパンチを、上部テーブルに既に装着されているパンチに重ね合わせて装着し、下部テーブル上のダイと協働してワークをＶ曲げ加工する。

また、特開平５−２９３５５４号公報の加工機は、しごき曲げ加工機のベンドビームに複数組の正曲げ・逆曲げ金型を取り付けたドラムを設置してある。

使用時には、このドラムを回転させることにより、必要な組み合わせの金型を加工位置に位置決めし、上と下の板押さえで押圧固定したワークを、しごき曲げ加工する。
特開昭６２−２５４９２３号公報 特開平５−２９３５５４号公報

現在は、一般には、精密板金製品と称される比較的複雑な形状の製品を加工する場合には、プレスブレーキによる加工が行われ（複数の金型レイアウトを有するステップベンド加工）、長尺サッシなどの比較的簡単な形状の製品を加工する場合には、しごき曲げ加工機による加工が行われる。

従って、両製品を加工したいときには、プレスブレーキ、しごき曲げ加工機共に備えなくてはならず、設置スペースが足りなくなり、設備投資も過剰となるので、プレスブレーキ、しごき曲げ加工機の機能を共に備えた加工機の開発が望まれている。

しかし、前記従来技術である特開昭６２−２５４９２３号公報と特開平５−２９３５５４号公報においては、前者は、プレスブレーキのＶ曲げ金型の、後者はしごき曲げ加工機のしごき曲げ金型の中から必要なものをその都度選択する構成となっている。

このため、既述したように、プレスブレーキ、しごき曲げ加工機の機能を共に備えた加工機の開発が望まれているにもかかわらず、それに対して、上記いずれの従来技術も応えることは出来ない。

本発明の目的は、Ｖ曲げ加工、しごき曲げ加工を選択切替自在とした曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法を提供することにより、一台の曲げ機にＶ曲げ、しごき曲げの双方の機能を持たせ、設置スペースと設備投資の削減を図る。

上記課題を解決するために、本発明によれば、
請求項１に記載したように、
直動自在なラム３２の下端に設けられた上板押さえ３３と、下部テーブル２１の上端に設けられ下板押さえ３４で押圧固定したワークＷを、ベンドビーム３６により、しごき曲げ加工し、上記上板押さえ３３の下面又は下板押さえ３４の上面に装着可能な板押さえ補助金型装置１と、該板押さえ補助金型装置１の下端又は上端に着脱自在に設けられたＶ曲げ用パンチＰと、下板押さえ３４の上面又は上板押さえ３３の下面に着脱自在に設けられたＶ曲げ用ダイＤを有する曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法であって、ラム３２を下降させることにより、該Ｖ曲げ用パンチＰとＶ曲げ用ダイＤにより、ワークＷをＶ曲げ加工する場合において、
ワークW（図３）を、下部テーブル２１の後方に設置されたベンドビーム３６の標準金型に突き当てて位置決めした後、又は、ワークW（図５）を、該ベンドビーム３６のふところ部に設けられた補助金型に突き当てて位置決めした後、該ワークWをV曲げ加工することを特徴とする曲げ加工方法という技術的手段が講じられている。

上記本発明の構成によれば、しごき曲げ加工機３０（図１）の例えばラム３２の前面に設置された板押さえ補助金型装置１を利用することにより、曲げ加工の際には、上位ＮＣ装置（図示省略）などから製品情報を入力した後（図７のステップ１０１）、先ず、Ｖ曲げ加工か、しごき曲げ加工かを判断し（図７のステップ１０２）、その判断結果が、Ｖ曲げ加工の場合には（図７のステップ１０２の下矢）、曲げ順、金型、金型レイアウトなどを決定後（図７のステップ１０３）、上前記板押さえ補助金型装置１を、上板押さえ３３の下面に装着し（図７のステップ１０４）、この状態で、前記決定した金型情報、金型レイアウト情報に基づいて、該板押さえ補助金型装置１の下端に、Ｖ曲げ用パンチＰを装着すると共に、下板押さえ３４の上面に、Ｖ曲げ用ダイＤを装着すれば（図７ステップ１０５）、ワークＷ（図３）を、例えば下部テーブル２１後方のベンドビーム３６の正曲げ金型３６Ａの喉部に突き当てて位置決めした後（図７のステップ１０６）、ラム３２を下降すれば（図７のステップ１０７）、該ラム３２下端に前記板押さえ補助金型装置１を介して装着されたＶ曲げ用パンチＰと、下部テーブル２１に装着されたＶ曲げ用ダイＤとにより、ワークＷをＶ曲げ加工することができ（図７のステップ１０８）、一方、前記判断結果が（図７のステップ１０２）、しごき曲げ加工の場合には（図７のステップ１０２の右矢）、従来どおりの方法で、しごき曲げ加工を行うことができる（図７のステップ１０９〜ステップ１１３）。

従って、本発明によれば、Ｖ曲げ加工、しごき曲げ加工を選択切替自在とした曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法を提供することが可能となり、それにより、一台の曲げ機にＶ曲げ、しごき曲げの双方の機能を持たせることができるので、プレスブレーキとしごき曲げ加工機という二台の曲げ機を購入なければならない場合と比較して、設置スペースが少なくて済み、また設備投資も最小限度に押さえることができる。

このため、本発明によれば、Ｖ曲げ加工、しごき曲げ加工を選択切替自在とした曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法を提供することにより、一台の曲げ機にＶ曲げ、しごき曲げの双方の機能を持たせ、設置スペースと設備投資の削減を図るという効果を奏する。

更に、本発明によれば、しごき曲げ加工機に従来から備わっている前記板押さえ補助金型装置１、下部テーブル２１、またベンドビーム３６などをそのまま利用するだけで、既述したようなＶ曲げ加工、しごき曲げ加工を選択切替自在とした曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法が提供されるので、しごき曲げ加工機全体の構成を付加する必要は無く、従って、しごき曲げ加工機の有効利用を図ることができるという効果もある。

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は本発明の全体図である。
図示するしごき曲げ加工機３０は、門型フレーム２２を有し、これにより、曲げ加工中のワークＷ側の反力から及ぼされる機械系の撓みが生じにくくなっており、該門型フレーム２２の内側両端には（図２）、ラム駆動源３１（例えばモータＭとボールねじ・ナット機構）が設置されている。

この構成により、ラム駆動源３１を作動すれば，前記門型フレーム２２にガイドされたラム３２が上下方向（Ｚ軸方向）に直動し、所定位置に位置決め可能である。

上記直動自在なラム３２（図１）に対向した位置には、下部テーブル２１が配置され、該ラム３２の下端には、上板押さえ３３が、下部テーブル２１の上端には、下板押さえ３４がそれぞれ設けられている。

また、下部テーブル２１の後方には、よく知られているように、Ｄ軸３７とＡ軸３８を介して、上下方向（Ｚ軸方向）と前後方向（Ｙ軸方向）に移動するベンドビーム３６が下部フレーム３５上に設置され、該ベンドビーム３６は、例えば標準金型である正曲げ金型３６Ａ又は逆曲げ金型３６Ｂにより、従来どおり、ワークＷをしごき曲げ加工する（図６）。

更に、下部テーブル２１の前方には、加工テーブル４８の上方を、前後方向（Ｙ軸方向）に位置決め自在なマニピュレータ４０が設置されている。

これにより、マニピュレータ４０の上側クランパ４４と下側クランパ４５で把持したワークＷを位置決めした後（図７のステップ１１０）、前記ラム３２を下降することにより（図７のステップ１１１）、上板押さえ３３と下板押さえ３４でワークＷを押圧固定した状態で（図７のステップ１１２）、前記Ｄ軸３７とＡ軸３８を作動すれば、前記したように、従来どおり、ベンドビーム３６を介して、ワークＷがしごき曲げ加工される（図７のステップ１１３）。

このような構成を有するしごき曲げ加工機の前記ラム３２（図１）の前面には、図示するように、板押さえ補助金型装置１が設置されている。

この板押さえ補助金型装置１は、本来は（例えば特開平１０−２９１０３１号公報に開示）、曲げ加工中に、従来から有る上板押さえとワークとが干渉することにより、曲げ加工ができないような特殊な形状のワーク（例えば同公報の図１３）を加工するために開発されたものである。

しかし、本発明では、板押さえ補助金型装置１（図１）の下端に、前記したように、Ｖ曲げ用パンチＰを着脱自在に設けると共に、下板押さえ３４の上面にＶ曲げ用ダイＤを着脱自在に設けることにより、Ｖ曲げ加工、しごき曲げ加工を選択切替自在とした曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法を提供しようとするものである。

板押さえ補助金型装置１は、図示するように、支持部材２を介して、ラム３２の前面に突出した状態で設けられ、筐体７には、上下シリンダ３と旋回シリンダ４が設けられていると共に、該筐体７の下方には、取付プレート５が支持されている。

この構成により、よく知られているように（前記特開平１０−２９１０３１に開示）、前記上下シリンダ３を作動すれば、取付プレート５が上下方向に移動位置決め自在となり、また、旋回シリンダ４を作動すれば、ラック・ピニオン機構（図示省略）などと協働して、前記取付プレート５が前後方向（Ｙ軸方向）に移動位置決め自在となる。

従って、板押さえ補助金型装置１を、上板押さえ３３の下面に装着する場合には、先ず、前記上下シリンダ３を作動し、取付プレート５を上板押さえ３３の下面より若干下方に位置決めする。

次に、この状態で、旋回シリンダ４を作動し、該取付プレート５を上板押さえ３３の下面の直下に位置決めした後（図３）、再度上下シリンダ３を作動し、該取付プレート５を上昇させれば、それを上板押さえ３３の下面に装着させることができる。

この取付プレート５の詳細は、図３に示されている。

図３において、取付プレート５の上面には、突起５Ａが設けられ、また、この突起５Ａに対応した溝３３Ａが、上板押さえ３３の下面に形成されている。

この構成により、前記したように、該取付プレート５を、上板押さえ３３の下面の直下に位置決めした後、上昇させると該下面に当接するが、そのときに、突起５Ａと溝３３Ａが嵌合することにより、取付プレート５は、上板押さえ３３の下面に固定されそれに装着される。

また、取付プレート５の下面には、装着部６が設けられている。

この装着部６には、プレスブレーキで通常使用されるＶ曲げ用パンチＰを挿入する挿入孔８が形成され、該挿入孔８側には、図示するようにな楔９が、自動（流体シリンダなど）又は手動（バネなど）駆動自在に取り付けられている。

この構成により、上記楔９を左側に引き込み、装着部６内に没入させておいてから、挿入孔８にＶ曲げ用パンチＰを挿入し、該楔９を右側に突出させれば、それが該Ｖ曲げ用パンチＰ側のＶ型ノッチ１０に当接し該Ｖ型ノッチ１０を押圧する。

これにより、Ｖ曲げ用パンチＰは、挿入孔８の右側の内壁８Ａに押圧固定され、該Ｖ曲げ用パンチＰは、板押さえ補助金型装置１の下端に装着されることになる。

このように、Ｖ曲げ用パンチＰは、取付プレート５の下面の装着部６に、前記楔９などで構成される凸部と、Ｖ型ノッチ１０などで構成される凹部を介して，着脱自在に設けられており、いわばワンタッチで着脱自在となっている。

また、図３の場合には、左側のＶ型ノッチ１０が使用されているが、右側のＶ型ノッチ１０を使用することにより、Ｖ曲げ用パンチＰの向きを変えることもできる（図４）。

更に、前記板押さえ補助金型装置１の取付プレート５（図２）には、左右方向（Ｘ軸方向）に、複数のＶ曲げ用パンチＰを着脱自在に設けることができる。

一方、下板押さえ３４（図３）の上面には、前記板押さえ補助金型装置１の装着部６側と同様に、プレスブレーキで通常使用されるＶ曲げ用ダイＤを挿入する挿入孔１１が形成され、該挿入孔１１側には、楔１２が、自動（流体シリンダなど）又は手動（バネなど）駆動自在に取り付けられている。

この構成により、同様に、上記楔１２を左側に引き込み、下板押さえ３４内に没入させておいてから、挿入孔１１にＶ曲げ用ダイＤを挿入し、該楔１２を右側に突出させれば、それが該Ｖ曲げ用ダイＤ側のＶ型ノッチ１３に当接し該Ｖ型ノッチ１３を押圧する。

これにより、Ｖ曲げ用ダイＤは、挿入孔１１の右側の内壁１１Ａに押圧固定され、該Ｖ曲げ用ダイＤは、下板押さえ３４の上面に装着されることになる。

このように、Ｖ曲げ用ダイＤは、前記Ｖ曲げ用パンチＰと同様に、下板押さえ３４の上面に、前記楔１２などで構成される凸部と、Ｖ型ノッチ１３などで構成される凹部を介して，着脱自在に設けられており、同様にワンタッチで着脱自在となっている。

また、Ｖ曲げ用ダイＤは、Ｖ曲げ用パンチＰと同様に、向きを変えることができる（図４に相当）。

更に、Ｖ曲げ用パンチＰと同様に、下板押さえ３４の上面には（図２）には、左右方向（Ｘ軸方向）に、複数のＶ曲げ用ダイＤを着脱自在に設けることができる。

この場合、どのような形状のＶ曲げ用パンチＰとＶ曲げ用ダイＤを、左右方向（Ｘ軸方向）のどの位置（前者は板押さえ補助金型装置１の装着部６の、また、後者は、下板押さえ３４の上面の）に装着するかは、製品情報（図７のステップ１０１）に基づいて決定された曲げ順ごとの金型情報と金型レイアウト情報により（図７のステップ１０３）、それぞれ設定される（図７のステップ１０５）。

上述した実施例においては、板押さえ補助金型装置１が（図１）ラム３２の前面に設置されている場合について詳述したが、本発明は、これに限定されず、板押さえ補助金型装置１を、下部テーブル２１の前面に設置し、該板押さえ補助金型装置１を、下板押さえ３４の上面に装着可能にすると共に、該板押さえ補助金型装置１の上端に、Ｖ曲げ用パンチＰを着脱自在に設け、且つ上板押さえ３３の下面にＶ曲げ用ダイＤを着脱自在に設けた場合にも適用があり、同様の作用・効果を奏することは勿論である。

即ち、図３とは反対に、Ｖ曲げ用パンチＰを、下方の下部テーブル２１側に、Ｖ曲げ用ダイＤを、上方のラム３２側にそれぞれ装着した場合である。

以下、前記構成を有する本発明に係る曲げ加工装置を使用した曲げ加工方法を、図７に基づいて説明する。

（１）Ｖ曲げ加工か、しごき曲げ加工かの判断動作。
図７のステップ１０１において、製品情報を入力し、ステップ１０２において、Ｖ曲げ加工か、しごき曲げ加工かを判断する。

即ち、例えば、作業者が手動で、又は上位ＮＣ装置５０（図１）から自動で、ＣＡＤなどから成る製品情報が入力されると、本発明による前記曲げ加工装置のＮＣ装置５１は、予めメモリに記憶された加工プログラムの内容から、これから実施するのは、Ｖ曲げ加工か、しごき曲げ加工かを判断する。

（２）Ｖ曲げ加工の場合の動作。
（２）−Ａ 板押さえ補助金型装置１の装着動作と、Ｖ曲げ用パンチＰ、Ｖ曲げ用ダイＤの装着動作。
図７のステップ１０２において、Ｖ曲げ加工と判断した場合には（下矢）、図７のステップ１０３において、曲げ順、金型、金型レイアウト、Ｄ値、Ｌ値を決定し、ステップ１０４において、板押さえ補助金型装置１を、上板押さえ３３の下面に装着し、ステップ１０５において、Ｖ曲げ用パンチＰ、Ｖ曲げ用ダイＤを装着する。

即ち、ＮＣ装置５１は、Ｖ曲げ加工と判断した場合には、上記本発明に係る曲げ加工装置をＶ曲げ加工モードに切替える。

これにより、ＮＣ装置５１は、前記入力された製品情報に基づいて、曲げ順などを決定した後、板押さえ補助金型装置１の駆動機構を制御し、取付プレート５を下降させた後、前方に（ラム３２側）移動させ、上板押さえ３３の下面直下に位置決めし（図３）、更に若干上昇させることにより、該取付プレート５を、上板押さえ３３の下面に装着する。

この状態で、例えば作業者は、前記図７のステップ１０３で決定された曲げ順ごとの金型詳報と、金型レイアウト情報に基づき、所定の形状のＶ曲げ用パンチＰとＶ曲げ用ダイＤを、前者については、前記取付プレート５の装着部６の挿入孔８に、後者については、下板押さえ３４の上面の挿入孔１１にそれぞれ挿入すると共に、所定の位置に装着する。

（２）−Ｂ ワークＷの位置決め動作。
図７のステップ１０６において、ワークＷを位置決めする。

即ち、前記Ｖ曲げ用パンチＰとＶ曲げ用ダイＤの装着動作が終了すると、既述したマニピュレータ４０を（図１、図２）を介して自動により、又は、作業者の手動により、ワークＷを位置決めする。

作業者の手動の場合には、図３に示すように、下部テーブル２１の後方に設置されているベンドビーム３６の曲げ金型、例えば正曲げ金型３６Ａを、プレスブレーキのバックゲージの突当として機能させ、ワークＷを、この正曲げ金型３６Ａの喉部に突き当てることにより位置決めする。

これにより、既述したように、複数の金型レイアウトを有するステップベンド加工が可能となる。

又は、このベンドビーム３６のふところ部には、旋回自在且つ左右方向に移動自在なしごき曲げ加工用補助金型（例えば特開平１１−１８８４２５号公報に開示されているように、ベンドビームの正曲げ金型、逆曲げ金型といった標準金型では曲げ加工ができない場合（ワークの短い辺に形成された重ね継手をしごき曲げ加工するような場合））を、図５に示すように、プレスブレーキのバックゲージの突当４１として機能させることもできる。

図５において、ベンドビーム３６のふところ部４３に設けられた突当４１は、旋回自在であると共に左右方向（Ｘ軸方向）に移動自在であり、使用時には、図示するように、左右方向に位置決めされた突当４１をベンドビーム３６の正曲げ金型３６Ａで支持しておく。

この状態で、作業者は、ワークＷの端面を、突当４１の端面４１Ａに突き当てて位置決めすると共に、該ワークＷに切欠部Ｗ１が形成されている場合には、図示するように、この切欠部Ｗ１を、突当４１に設けられた突起部４２に突き当てて該ワークＷを位置決めすることができる。

これにより、同様に、複数の金型レイアウトを有するステップベンド加工が可能となる。

（２）−Ｃ Ｖ曲げ加工動作。
図７のステップ１０７において、ラム３２を下降させ、ステップ１０８において、Ｖ曲げ加工する。

即ち、前記ワークＷの位置決めが終了した後は、ＮＣ装置５１は（図１）、ラム駆動源３１を作動して、ラム３２を下降させることにより、板押さえ補助金型装置１の下端に装着したＶ曲げ用パンチＰを下降させれば、該下降するＶ曲げ用パンチＰと、下板押さえ３４の上面に装着したＶ曲げ用ダイＤにより、ワークＷをＶ曲げ加工することができる（図３）。

（３）しごき曲げ加工の場合の動作。
前記図７のステップ１０２において、しごき曲げ加工と判断した場合には（右矢）、ステップ１０９において、曲げ順、Ｄ軸３７とＡ軸３８のストロークを決定し、ステップ１１０において、ワークＷを位置決めし、ステップ１１１において、ラム３２を下降し、ステップ１１２において、ワークＷを上板押さえ３３と下板押さえ３４で押圧固定し、ステップ１１３において、しごき曲げ加工する。

即ち、ＮＣ装置５１は（図１）、しごき曲げ加工と判断した場合には（図７のステップ１０２の右矢）、本発明に係る上記曲げ加工装置（図１）をしごき曲げ加工モードに切替える。

これにより、ＮＣ装置５１は、前記入力された製品情報に基づいて、曲げ順ごとにＤ軸３７とＡ軸３８のストロークを決定した後、従来どおり、ワークＷを、マニピュレータ４０を介して位置決めし、上板押さえ３３と下板押さえ３４で押圧固定したワークＷを、ベンドビーム３６の例えば標準金型である正曲げ金型３６Ａ又は逆曲げ金型３６Ｂにより、しごき曲げ加工する（図６）。また、製品情報には、しごき曲げ加工とＶ曲げ加工が共有する情報もあり、１製品において、工程ごとに、しごき曲げ加工、Ｖ曲げ加工の切り換えを適宜行うことも可能である。

本発明は、Ｖ曲げ加工、しごき曲げ加工を選択切替自在とした曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法に利用され、一台の曲げ機にＶ曲げ、しごき曲げの双方の機能を持たせ、設置スペースと設備投資の削減を図る場合に有用であり、具体的には、従来のしごき曲げ加工機が有する板押さえ補助金型装置の下端にＶ曲げ用パンチを、下板押さえの上面にＶ曲げ用ダイをそれぞれ着脱自在に設けた曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法に適用されて極めて有用である。

本発明の全体図である。 図１の前方斜視図である。 本発明を構成する板押さえ補助金型装置１の下端のＶ曲げ用パンチＰ着脱機構と、下板押さえ３４上面のＶ曲げ用ダイＤ着脱機構を示す図である。 本発明を構成するＶ曲げ用パンチＰ（Ｖ曲げ用ダイＤ）の着脱態様を示す図である。 本発明を構成するＶ曲げ用突当４１を示す図である。 本発明によるしごき曲げ加工を示す図である。 本発明の動作を説明するためのフローチャートでるある。

符号の説明

１ 板押さえ補助金型装置
２ 支持部材
３ 上下シリンダ
４ 旋回シリンダ
５ 取付プレート
６ 装着部
７ 筐体
８、１１ 挿入孔
９、１２ 楔
１０、１３ Ｖ型ノッチ
２１ 下部テーブル
２２ 門型フレーム
３０ しごき曲げ加工機
３１ ラム駆動源
３２ ラム
３３ 上板押さえ
３４ 下板押さえ
３５ 下部フレーム
３６ ベンドビーム
３７ Ｄ軸
３８ Ａ軸
４０ マニピュレータ
４１ 突当
４２ 突起部
４４ 上側クランパ
４５ 下側クランパ
４８ 加工テーブル
５０ 上位ＮＣ装置
５１ ＮＣ装置
Ｄ Ｖ曲げ用ダイ
Ｐ Ｖ曲げ用パンチ
Ｗ ワーク

Claims (1)

1. 直動自在なラムの下端に設けられた上板押さえと、下部テーブルの上端に設けられ下板押さえで押圧固定したワークを、ベンドビームにより、しごき曲げ加工し、上記上板押さえの下面又は下板押さえの上面に装着可能な板押さえ補助金型装置と、該板押さえ補助金型装置の下端又は上端に着脱自在に設けられたＶ曲げ用パンチと、下板押さえの上面又は上板押さえの下面に着脱自在に設けられたＶ曲げ用ダイを有する曲げ加工装置を使用する曲げ加工方法であって、ラムを下降させることにより、該Ｖ曲げ用パンチとＶ曲げ用ダイにより、ワークをＶ曲げ加工する場合において、
   ワークを、下部テーブルの後方に設置されたベンドビームの標準金型に突き当てて位置決めした後、又は、ワークを、該ベンドビームのふところ部に設けられた補助金型に突き当てて位置決めした後、該ワークをＶ曲げ加工することを特徴とする曲げ加工方法。

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