JP2022162744A - Curvature radius instrumentation system and bending roll using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円弧状に形成された板状部の曲率半径を計測する曲率半径計測システムと、それを用いて金属板の曲げ成形を行うベンディングロールに関する。 The present invention relates to a curvature radius measuring system for measuring the radius of curvature of a plate-like portion formed in an arc shape, and a bending roll for bending a metal plate using the system.
ベンディングロールは、上ロールとこれに平行な一対の下ロールとを備え、上ロールと各下ロールの間で金属板を挾持した状態で、各下ロールを回転駆動することにより、金属板を往復移動させながら曲げ成形する装置である。 The bending roll includes an upper roll and a pair of lower rolls parallel to the upper roll, and the metal plate is reciprocated by rotating the lower rolls while holding the metal plate between the upper roll and the lower rolls. This is a device that bends while moving.
このようなベンディングロールでは、金属板の曲げ成形の途中で、一旦成形を中断して金属板の曲率半径を測定し、その測定結果が目標範囲に入っていない場合は、後続の成形作業における上ロール位置等の設定値を補正して、成形終了後に所望の曲率半径を有する円弧状またはパイプ状の製品が得られるようにしている。 In such a bending roll, in the middle of bending and forming the metal plate, the forming is temporarily interrupted and the radius of curvature of the metal plate is measured. Setting values such as roll positions are corrected so as to obtain an arc-shaped or pipe-shaped product having a desired radius of curvature after completion of molding.
ここで、成形途中での金属板の曲率半径の測定は、従来、作業者が製品の目標曲率半径を有する円弧状のRゲージを金属板の内側面または外側面に当接させて行うことが多く、この測定作業が成形作業全体の効率を低下させる一因となっている。 Here, the measurement of the radius of curvature of the metal plate during forming has conventionally been carried out by an operator bringing an arc-shaped R gauge having a target radius of curvature of the product into contact with the inner or outer surface of the metal plate. In many cases, this measurement operation contributes to a reduction in the efficiency of the overall molding operation.
これに対し、例えば特許文献1では、計測対象物品の板厚および凹円弧面と凸円弧面の互いに対応する部位の円周方向に沿った長さ(円弧長)を測定し、その測定結果から幾何学的に板状部の曲率半径を算出する曲率半径計測システムが提案されている。
On the other hand, in
そして、この曲率半径計測システムを用いたベンディングロールでは、金属板の曲げ成形を行いながら金属板の曲率半径の計測を行い、その計測結果に基づいて後続の曲げ成形の制御を行うことにより、曲率半径の測定作業を自動化して成形作業全体の効率を向上させることができる。 Then, in the bending roll using this curvature radius measuring system, the curvature radius of the metal plate is measured while the metal plate is being bent. The radius measurement operation can be automated to improve the efficiency of the overall molding operation.
しかしながら、上述した従来の曲率半径計測システムは、計測対象物品の凹円弧面および凸円弧面の円弧長を計測ローラ等の距離センサで測定することになるため、ベンディングロールに用いる場合には次のような難点がある。 However, in the conventional curvature radius measuring system described above, since the arc lengths of the concave arc surface and the convex arc surface of the object to be measured are measured by a distance sensor such as a measuring roller, the following is required when using the bending roll. There are some difficulties.
すなわち、ベンディングロールにおいて、成形途中の金属板の凹円弧面および凸円弧面の円弧長を測定する距離センサを設置するには、金属板の凹円弧面の内側と凸円弧面の外側で距離センサを金属板の成形による形状の変化に対応する位置に移動させて支持する支持機構が必要となる。そして、特にその凹円弧面の内側の距離センサは、金属板の幅方向の外側から支持機構で支持することになるため、その距離センサと支持機構を含む測定装置の構造が複雑で高コストのものとなるし、耐久性やメンテナンス性も低くなりやすい。 That is, in order to install distance sensors for measuring the arc lengths of the concave arc surface and the convex arc surface of the metal plate in the process of forming in the bending roll, distance sensors must be installed inside the concave arc surface and outside the convex arc surface of the metal plate. A support mechanism is required to move and support the metal plate to a position corresponding to the change in shape due to the molding of the metal plate. In particular, the distance sensor on the inner side of the concave arc surface is supported by the support mechanism from the outside in the width direction of the metal plate. It becomes a thing, and the durability and maintainability tend to be low.
ここで、金属板の凹円弧面の円弧長を測定する距離センサとして上ロールを用いれば、上記のような測定装置の問題は生じない。しかし、その場合には、金属板の曲げ成形中の(実際に曲げ成形を受けている部位の)円弧長を測定して曲率半径を算出するので、曲げ成形後のスプリングバックによる曲率半径の変化を考慮せずに後続の曲げ成形の制御を行うことになり、製品の曲げ精度が低下してしまう。 Here, if the upper roll is used as a distance sensor for measuring the arc length of the concave arc surface of the metal plate, the problem of the measuring device as described above does not occur. However, in that case, since the radius of curvature is calculated by measuring the arc length during bending of the metal plate (at the part that is actually bent), the change in the radius of curvature due to springback after bending The subsequent bending is controlled without taking account of the bending accuracy of the product.
そこで、本発明は、ベンディングロールに用いるのに適した曲率半径計測システムを提供することを第1の課題とし、その曲率半径計測システムを用いて効率よく高精度で成形作業を行うことができるベンディングロールを提供することを第2の課題とする。 Therefore, the first object of the present invention is to provide a curvature radius measuring system suitable for use in bending rolls, and a bending roller capable of performing efficient and highly accurate forming work using the curvature radius measuring system. A second task is to provide rolls.
上記第1の課題を解決するために、本発明は、所定方向の断面が一定の板厚で、曲げ成形により円弧状に形成された板状部を有する物品について、その所定方向断面での板状部の曲率半径を計測する曲率半径計測システムにおいて、前記板状部の所定方向の断面における板厚tと、曲げ成形中の凹円弧面上の任意の2つの第3基準点の間の円周方向に沿った長さL3と、前記各第3基準点のそれぞれと板厚方向で対向する凸円弧面上の2つの第4基準点の間の円周方向に沿った長さL4と、前記各第4基準点に対応する曲げ成形後の凸円弧面上の2つの第2基準点の間の円周方向に沿った長さL2とを測定し、その測定結果から、前記各第3基準点に対応する曲げ成形後の凹円弧面上の2つの第1基準点の間の円周方向に沿った長さL1を(L3+L4-L2)として算出したうえ、(L1・t)/(L2-L1)を算出して前記板状部の曲げ成形後の凹円弧面の曲率半径とする構成を採用した。 In order to solve the above-mentioned first problem, the present invention provides an article having a plate-like portion formed in an arc shape by bending and having a constant plate thickness in a cross section in a predetermined direction. In a curvature radius measuring system for measuring the radius of curvature of a shaped portion, a circle between the plate thickness t in a cross section in a predetermined direction of the plate portion and any two third reference points on the concave arc surface during bending. A length L3 along the circumferential direction, and a length L4 along the circumferential direction between two fourth reference points on the convex arc surface facing each of the third reference points in the plate thickness direction. and the length L2 along the circumferential direction between the two second reference points on the convex arc surface after bending corresponding to each of the fourth reference points, and from the measurement results, the After calculating the length L 1 along the circumferential direction between the two first reference points on the concave arc surface after bending corresponding to each third reference point as (L 3 + L 4 - L 2 ) . _ _
すなわち、本発明の曲率半径計測システムは、計測対象物品の曲げ成形中の(実際に曲げ成形を受けている部位の)凹円弧面および凸円弧面の円弧長と曲げ成形後(スプリングバックが生じた後)の凸円弧面の円弧長を測定して、曲げ成形後の凹円弧面の円弧長を算出することにより、曲げ成形後の曲率半径を計測できるようにしたものであり、曲げ成形後の凹円弧面の円弧長を測定するための測定装置を必要としないので、従来の曲率半径計測システムよりもベンディングロールに用いるのに適したものとなっている。 That is, the curvature radius measuring system of the present invention measures the arc lengths of the concave arc surface and the convex arc surface during bending (of the portion actually undergoing bending) of the object to be measured, and after bending (springback occurs). By measuring the arc length of the convex arc surface after bending and calculating the arc length of the concave arc surface after bending, it is possible to measure the radius of curvature after bending. This makes it more suitable for use with bending rolls than conventional radius of curvature measurement systems because it does not require a measuring device to measure the arc length of the concave arc surface.
そして、第2の課題を解決するために、本発明は、上ロールと、前記上ロールの下方の前後両側に配された一対の下ロールとを備え、前記上ロールと各下ロールの間で金属板を挾持した状態で、前記各下ロールを回転駆動することにより、金属板を往復移動させながら曲げ成形するベンディングロールにおいて、前記金属板の曲げ成形を行いながら、上記構成の曲率半径計測システムを用いて成形途中の金属板の曲率半径を計測し、その計測結果に基づいて、後続の成形作業における前記上ロールと各下ロールの相対位置を制御するようにした。 In order to solve the second problem, the present invention comprises an upper roll and a pair of lower rolls arranged on both front and rear sides below the upper roll, and between the upper roll and each lower roll A curvature radius measuring system configured as described above while bending a metal plate in a bending roll that bends the metal plate while reciprocating the metal plate by rotating the respective lower rolls while holding the metal plate. was used to measure the radius of curvature of the metal plate during forming, and based on the measurement results, the relative positions of the upper roll and the lower rolls in the subsequent forming operation were controlled.
上記の構成によれば、成形途中でのRゲージを用いた測定作業をなくして、効率よく高精度で成形作業を行うことができる。また、従来の曲率半径計測システムを用いる場合に比べて、全体の構造が簡単で低コストのものとなるし、円弧長を測定する測定装置の耐久性やメンテナンス性の問題も生じにくい。 According to the above configuration, it is possible to eliminate the measuring work using the R gauge in the middle of molding, and to perform the molding work efficiently and with high accuracy. Moreover, compared with the case of using a conventional radius of curvature measurement system, the overall structure is simple and low cost, and problems of durability and maintainability of the measuring device for measuring the arc length are less likely to occur.
また、上記構成のベンディングロールにおいては、前記曲率半径計測システムとして、前記2つの第3基準点の間の円周方向に沿った長さL3を前記上ロールを用いて測定し、前記2つの第4基準点の間の円周方向に沿った長さL4を、前記一対の下ロール間で金属板に接触する第1計測ローラを用いて測定し、前記2つの第2基準点の間の円周方向に沿った長さL2を、前記下ロールの一つを挟んで前記第1計測ローラと対向する位置で金属板に接触する第2計測ローラを用いて測定するものを採用することができる。 Further, in the bending roll having the above configuration, as the curvature radius measuring system, the length L3 along the circumferential direction between the two third reference points is measured using the upper roll, and the two A length L4 along the circumference between the fourth reference point is measured using a first measuring roller in contact with the metal plate between the pair of lower rolls, and between the two second reference points The length L2 along the circumferential direction of is measured using a second measuring roller that contacts the metal plate at a position facing the first measuring roller with one of the lower rolls interposed therebetween. be able to.
本発明の曲率半径計測システムは、計測対象物品の曲げ成形中の凹円弧面および凸円弧面の円弧長と曲げ成形後の凸円弧面の円弧長を測定し、その測定結果から曲げ成形後の曲率半径を算出するものであり、曲げ成形後の凹円弧面の円弧長を測定するための測定装置を必要としないので、特にベンディングロールに対して効果的に適用できる。 The curvature radius measurement system of the present invention measures the arc lengths of the concave arc surface and the convex arc surface during bending and the arc length of the convex arc surface after bending of the object to be measured, and from the measurement results after bending Since the method calculates the radius of curvature and does not require a measuring device for measuring the arc length of the concave arc surface after bending, it can be effectively applied particularly to bending rolls.
また、本発明のベンディングロールは、金属板の曲げ成形を行いながら上記の曲率半径計測システムによる計測を行い、その計測結果に基づいて後続の曲げ成形の制御を行うようにしたものであるから、曲げ成形の途中でRゲージを用いた測定を行う場合よりも効率よく高精度で成形作業を行うことができるし、従来の曲率半径計測システムを用いる場合に比べて、全体の構造が簡単で低コストであり、円弧長を測定する測定装置の耐久性やメンテナンス性の面でも有利である。 Further, the bending roll of the present invention performs measurement by the above curvature radius measurement system while bending a metal plate, and controls subsequent bending based on the measurement result. It is possible to perform the forming work more efficiently and accurately than when measuring using an R gauge during bending, and the overall structure is simple and low compared to the case of using a conventional curvature radius measurement system. This is advantageous in terms of cost as well as durability and maintainability of the measuring device for measuring the arc length.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このベンディングロールは、図1乃至図3に示すように、上ロール1と、上ロール1の下方の前後両側に上ロール1と平行に配された一対の下ロール2と、各下ロール2を回転駆動するモータ(図示省略)を内蔵したモータケース3と、上ロール1の両端部を支持する左右の上部フレーム4、5と、各下ロール2の両端部を支持する下部フレーム6とを備えている。また、各下ロール2は、その軸方向中央部を下方の前後両側から図示省略したバックアップロールに支持されている。そして、上ロール1を成形条件に応じた前後方向位置に移動させ、上ロール1と各下ロール2の間で金属板を挾持した状態で、各下ロール2を回転駆動することにより、金属板を往復移動させながら曲げ成形するようになっている。なお、図1乃至図3では、後述する曲率半径計測システムの測定装置は図示を省略している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, this bending roll includes an
前記各上部フレーム4、5は略門型に形成されており、それぞれの脚部が下部フレーム6の上面に設けられた軸受部6aと下部フレーム6の前後面に固定された支持板7との間に配され、その軸受部6aおよび前後の支持板7とともに前後方向に延びる支軸8を通されている。その支軸8は下部フレーム6の軸受部6aおよび支持板7に固定されており、各上部フレーム4、5の脚部は支軸8に対して摺動可能となっている。
Each of the
これにより、図1における左側の上部フレーム4は、前後移動可能で、かつ、成形後の金属板を取り出すときに、上ロール1の一端部から離れて左側へ回動する(転倒する)転倒フレームとなっている。一方、図1における右側の上部フレーム5は、上ロール1の他端部が軸方向外側へ延長されているので、上ロール1の他端部から離れて回動することはできず、前後移動のみが可能となっている。
As a result, the
また、各上部フレーム4、5の上端部には油圧シリンダ9がロッド9aを下方に向けた姿勢で取り付けられ、そのロッド9aの下端が上ロール1の端部を回転自在に支持する軸受10に接続されており、両油圧シリンダ9の作動によって上ロール1が昇降するようになっている。なお、上ロール1の上昇は、上ロール1の他端部の延長部分1aを跨ぐ状態で下部フレーム6に固定された門型のストッパ11によって規制されている。
A
前記下部フレーム6は、その一端面の下部に、2段式の油圧シリンダ12の閉塞側端部が回動可能に取り付けられている。そして、その油圧シリンダ12の2段目のロッド12aの先端が転倒フレームとしての上部フレーム4に回動可能に接続されており、曲げ成形完了後の製品を取り出す際に、油圧シリンダ12が回動しながら伸縮することにより、上部フレーム4の転倒・復元動作が行われるようになっている。
The
このベンディングロールは上記の構成であり、成形作業を行いながら本発明の実施形態の曲率半径計測システムによる計測を行い、その計測結果に基づいて後続の成形作業における上ロール1の上下方向位置を制御して、成形終了後に所望の曲率半径を有する製品が得られるようにしている。
This bending roll has the above configuration, and while performing the forming work, the measurement is performed by the curvature radius measuring system of the embodiment of the present invention, and based on the measurement result, the vertical position of the
実施形態の曲率半径計測システムは、図4に示すように、成形対象である金属板Wの円弧方向の断面における板厚tと、曲げ成形中の(実際に曲げ成形を受けている部位の)凹円弧面上の2つの第3基準点C、C’の間の円周方向に沿った長さ(内円弧長)L3と、各第3基準点C、C’のそれぞれと板厚方向で対向する凸円弧面上の2つの第4基準点D、D’の間の円周方向に沿った長さ(外円弧長)L4と、各第4基準点D、D’に対応する曲げ成形後の凸円弧面上の2つの第2基準点B、B’の間の円周方向に沿った長さ(外円弧長)L2とを測定し、その測定結果から各第3基準点C、C’に対応する曲げ成形後の凹円弧面上の2つの第1基準点A、A’の間の円周方向に沿った長さ(内円弧長)L1を算出したうえ、金属板Wの曲げ成形後の凹円弧面の曲率半径rを算出するものである。 As shown in FIG. 4, the curvature radius measuring system of the embodiment has a plate thickness t in the cross section of the metal plate W to be formed in the arc direction, and the thickness t during bending (of the portion actually undergoing bending) The length (inner arc length) L3 along the circumferential direction between the two third reference points C and C' on the concave arc surface, each of the third reference points C and C' and the plate thickness direction The length (outer arc length) L 4 along the circumferential direction between the two fourth reference points D and D' on the convex arc surfaces facing each other at 4 and corresponding to each fourth reference point D and D' Measure the length (outer arc length) L2 along the circumferential direction between the two second reference points B and B' on the convex arc surface after bending, and from the measurement results, each third reference After calculating the length (inner arc length) L1 along the circumferential direction between the two first reference points A and A' on the concave arc surface after bending corresponding to the points C and C', This is to calculate the radius of curvature r of the concave arcuate surface of the metal plate W after bending.
すなわち、このような曲げ成形においては、成形後のスプリングバックによって、内円弧長が延びる分だけ外円弧長が縮む(L1-L3=L4-L2)と考えられるので、曲げ成形後の内円弧長L1を(L3+L4-L2)として算出することができる。そして、曲げ成形後の凹円弧面の曲率半径rについては、幾何学的にL1/L2=r/(r+t)が成り立つので、曲率半径rを(L1・t)/(L2-L1)として算出することができる。 That is, in such bending, it is considered that the springback after forming shortens the outer arc length by the amount that the inner arc length extends (L 1 - L 3 = L 4 - L 2 ). can be calculated as (L 3 +L 4 -L 2 ) . Regarding the radius of curvature r of the concave arcuate surface after bending, since L 1 /L 2 =r/(r+t) is geometrically established, the radius of curvature r is (L 1 ·t)/(L 2 − L 1 ).
ここで、金属板Wの板厚tは、成形作業を開始する前に測定工具や公知の板厚計を用いて測定すればよい。また、曲げ成形中の内円弧長L3は上ロール1を距離センサとして測定でき、曲げ成形中の外円弧長L4および曲げ成形後の外円弧長L2の測定には、所定の経路に沿った距離を測定する公知の距離センサを含む測定装置を用いることができる。 Here, the plate thickness t of the metal plate W may be measured using a measuring tool or a known plate thickness meter before starting the forming operation. In addition, the inner arc length L3 during bending can be measured using the upper roll 1 as a distance sensor. Measurement devices can be used, including known distance sensors for measuring distance along.
図5は、実施形態のベンディングロールにおいて金属板Wの円弧長L3、L4、L2を測定する測定装置を示す。曲げ成形中の内円弧長L3の測定装置は、上ロール1の軸端部に取り付けられたプーリ13と、固定側の上部フレーム(図示省略)に取付台14を介して回転自在に取り付けられたプーリ15と、両プーリ13、15間に巻き掛けられたベルト16と、上部フレーム側のプーリ15の回転を検出するパルスエンコーダ17とを備え、そのパルスエンコーダ17の検出結果からL3を求めるものである。
FIG. 5 shows a measuring device for measuring the arc lengths L 3 , L 4 and L 2 of the metal plate W in the bending rolls of the embodiment. A device for measuring the inner arc length L3 during bending is rotatably attached to a pulley 13 attached to the shaft end of the
曲げ成形中の外円弧長L4の測定装置は、下部フレーム6に架台18を介して取り付けられ、上下方向に伸縮するアクチュエータ(エアシリンダ)19と、アクチュエータ19の上端に回転自在に取り付けられた第1計測ローラ20と、第1計測ローラ20の回転を検出するパルスエンコーダ21とを備え、そのアクチュエータ19で第1計測ローラ20を一対の下ロール2間で金属板Wの凸円弧面に押し付けた状態で、パルスエンコーダ21の検出結果からL4を求めるものである。
A device for measuring the outer arc length L4 during bending is attached to the lower frame 6 via a
曲げ成形後の外円弧長L2の測定装置は、下部フレーム6に下端部を回動可能に取り付けられたアクチュエータ(エアシリンダ)22と、アクチュエータ22の上端に回転自在に取り付けられた第2計測ローラ23と、第2計測ローラ23の回転を検出するパルスエンコーダ24とを備えている。パルスエンコーダ24は、第2計測ローラ23と連結されるとともに、取付台25を介して一方の下ロール2の外周に沿って延びる円弧状のローラ支持部材26に固定されている。そのローラ支持部材26は、複数のガイドローラ27を下ロール2の外周面に当接させて回転自在に支持しており、アクチュエータ22の伸縮に伴って、下部フレーム6に固定されたガイド部材28に案内されてガイドローラ27とともに下ロール2の外周に沿って移動するようになっている。これにより、第2計測ローラ23が常時安定して支持され、アクチュエータ22が第2計測ローラ23を下ロール2を挟んで第1計測ローラ20と対向する位置で金属板Wの凸円弧面に押し付けた状態で、パルスエンコーダ24の検出結果からL2を求めることができる。
The measuring device for the outer arc length L2 after bending consists of an actuator (air cylinder) 22 whose lower end is rotatably attached to the
この曲率半径計測システムは、上述のように、曲げ成形後の内円弧長L1を測定するための測定装置を必要としないので、従来の曲率半径計測システムよりもベンディングロールに用いるのに適したものとなっている。 As described above, this curvature radius measurement system does not require a measuring device for measuring the inner arc length L1 after bending, so it is more suitable for use in bending rolls than conventional curvature radius measurement systems. It is a thing.
次に、このベンディングロールでの金属板の成形作業における曲率半径の制御方法について説明する。この実施形態では、金属板の曲げ成形後の曲率半径が目標値となるまで、シーケンサで上ロールの位置を自動で制御するようにしている。 Next, a method for controlling the radius of curvature in the metal plate forming operation with this bending roll will be described. In this embodiment, the sequencer automatically controls the position of the upper roll until the radius of curvature of the metal plate after bending reaches the target value.
この実施形態の制御方法の具体的な処理手順を図6に示す。この制御方法では、金属板の成形開始前に、予め、成形条件(上ロール位置、下ロール回転距離等)とともに、成形後の凹円弧面の曲率半径の目標値r0および成形中の内円弧長の測定目標値L40を設定しておく(ステップS1、S2、S3)。 FIG. 6 shows a specific processing procedure of the control method of this embodiment. In this control method, before starting the forming of the metal plate, in advance, together with the forming conditions (upper roll position, lower roll rotation distance, etc.), the target value r 0 of the curvature radius of the concave arc surface after forming and the inner arc during forming A length measurement target value L 40 is set (steps S 1 , S 2 , S 3 ).
そして、成形を開始(ステップS4)した後、所定のタイミングで成形中の内円弧長L3と外円弧長L4および成形後の外円弧長L2の測定を同時に開始し、L4が測定目標値L40に到達するまで測定を行う(ステップS5、S6)。L3、L4およびL2の測定が終われば、成形後の内円弧長L1および成形後の凹円弧面の曲率半径rを演算して(ステップS7、S8、S9)、演算した曲率半径rが目標値r0となっているか否かの判断を行う(ステップS10)。ここで、曲率半径の目標値r0は、ある程度の許容範囲を有するものとする。 Then, after forming is started (step S 4 ), measurement of the inner arc length L 3 and the outer arc length L 4 during forming and the outer arc length L 2 after forming is started at a predetermined timing at the same time, and L 4 is Measurement is performed until the measurement target value L 40 is reached (steps S 5 and S 6 ). After the measurement of L 3 , L 4 and L 2 is completed, the inner arc length L 1 after molding and the curvature radius r of the concave arc surface after molding are calculated (steps S 7 , S 8 , S 9 ). It is determined whether or not the calculated radius of curvature r is the target value r 0 (step S 10 ). Here, it is assumed that the target value r0 of the radius of curvature has a certain allowable range.
ステップS10での判断の結果、曲率半径rの値が目標値r0となっていない場合は、上ロールの上下方向位置の補正量を演算し(ステップS11)、下ロールの回転距離が設定値に達していなければ上ロールを上下方向に移動させて(ステップS12、S13)、上記のステップS5~S10を繰り返す。一方、曲率半径rが目標値r0となっている場合にステップS12で下ロールの回転距離が設定値に達していなければ、上ロールの位置を動かさずにステップS5~S10を繰り返す。そして、曲率半径rの値によらずステップS12で下ロールの回転距離が設定値に達していれば、成形を終了する(ステップS14)。 As a result of the determination in step S10 , if the value of the radius of curvature r is not the target value r0 , the correction amount for the vertical position of the upper roll is calculated (step S11 ), and the rotation distance of the lower roll is calculated. If the set value is not reached, the upper roll is moved vertically (steps S 12 , S 13 ), and the above steps S 5 to S 10 are repeated. On the other hand, if the rotation distance of the lower roll has not reached the set value in step S12 when the radius of curvature r is the target value r0 , steps S5 to S10 are repeated without moving the position of the upper roll. . Then, regardless of the value of the radius of curvature r, if the rotational distance of the lower roll reaches the set value in step S12 , the molding is terminated ( step S14).
このベンディングロールでは、上記の制御方法を成形対象の金属板に対して最初に行う曲げ成形だけなく、続いて行う補正曲げにも適用している。これにより、曲げ成形の途中で従来のRゲージを用いた測定を行う場合に比べて、効率よく高精度で成形作業を行って成形時間を大幅に短縮することができる。また、従来の曲率半径計測システムを用いる場合に比べて、全体の構造が簡単で低コストであり、円弧長を測定する測定装置の耐久性やメンテナンス性の面でも有利である。 In this bending roll, the above-described control method is applied not only to the initial bending of the metal plate to be formed, but also to the subsequent corrective bending. As a result, the forming work can be performed efficiently and with high precision, and the forming time can be greatly shortened compared to the case where the measurement using the conventional R gauge is performed during the bending forming. In addition, compared with the case of using a conventional curvature radius measuring system, the overall structure is simple and the cost is low, and the durability and maintainability of the measuring device for measuring the arc length are also advantageous.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the meaning described above, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
例えば、上述した実施形態のベンディングロールでは、曲げ成形中の内円弧長L3の測定装置として、プーリとベルトで上ロールから伝達された回転を検出するものを用いたが、これに代えて、上ロールの軸端部の外周面に計測ローラを押し付け、その計測ローラの回転を検出するものを用いることもできる。また、実施形態の曲げ成形中の外円弧長L4の測定装置は、エアシリンダからなるアクチュエータで金属板の凸円弧面に押し付けた第1計測ローラの回転を検出するものを用いたが、そのアクチュエータの代わりにスプリングで第1計測ローラを金属板に押し付けるようにしてもよい。 For example, in the bending roll of the embodiment described above, as a measuring device for the inner arc length L3 during bending , a device that detects the rotation transmitted from the upper roll by a pulley and a belt is used. It is also possible to use one that presses a measurement roller against the outer peripheral surface of the shaft end of the upper roll and detects the rotation of the measurement roller. In addition, the measuring device of the outer arc length L4 during bending of the embodiment uses the one that detects the rotation of the first measuring roller pressed against the convex arc surface of the metal plate by the actuator composed of the air cylinder. Instead of the actuator, a spring may be used to press the first measurement roller against the metal plate.
また、実施形態のベンディングロールでは、上ロールの上下方向位置を調整して金属板の曲率半径を制御するようにしたが、下ロールが昇降するタイプ(上ロールは回転のみ)のベンディングロールの場合は、下ロールの上下方向位置を調整すればよい。 In the bending roll of the embodiment, the vertical position of the upper roll is adjusted to control the radius of curvature of the metal plate. can be adjusted by adjusting the vertical position of the lower roll.
さらに、実際の制御においては、製品の曲げ精度を高めるために、曲げ成形後の内円弧長L1の計算式に補正係数を導入し、その補正係数を実験的な測定によって調整する方法を採用することもできる。 Furthermore, in the actual control, in order to improve the bending accuracy of the product, a correction coefficient is introduced into the calculation formula of the inner arc length L1 after bending, and the correction coefficient is adjusted by experimental measurement. You can also
なお、本発明の曲率半径計測システムは、実施形態のようなベンディングロールで曲げ成形される金属板に限らず、所定方向の断面が一定の板厚で曲げ成形によって円弧状に形成される板状部を有する物品に対して適用可能である。 The curvature radius measuring system of the present invention is not limited to the metal plate that is bent by the bending rolls as in the embodiment. Applicable to articles having parts.
1 上ロール
2 下ロール
4、5 上部フレーム
6 下部フレーム
13、15 プーリ
16 ベルト
17、21、24 パルスエンコーダ
19、22 アクチュエータ(エアシリンダ)
20 第1計測ローラ
23 第2計測ローラ
26 ローラ支持部材
27 ガイドローラ
28 ガイド部材
W 金属板
1
20
上記第1の課題を解決するために、本発明は、所定方向の断面が一定の板厚で、曲げ成形により円弧状に形成された板状部を有する物品について、その所定方向断面での板状部の曲率半径を計測する曲率半径計測システムにおいて、前記板状部の所定方向の断面における板厚tを測定するとともに、曲げ成形中の凹円弧面上の任意の2つの第3基準点の間の円周方向に沿った長さL3と、前記各第3基準点のそれぞれと板厚方向で対向する凸円弧面上の2つの第4基準点の間の円周方向に沿った長さL4と、曲げ成形後の凸円弧面上の2つの第2基準点の間の円周方向に沿った長さL2とを同一タイミングで測定し、その測定結果から、前記各第2基準点のそれぞれと板厚方向で対向する凹円弧面上の2つの第1基準点の間の円周方向に沿った長さL1を(L3+L4-L2)として算出したうえ、(L1・t)/(L2-L1)を算出して前記板状部の曲げ成形後の凹円弧面の曲率半径とする構成を採用した。 In order to solve the above-mentioned first problem, the present invention provides an article having a plate-like portion formed in an arc shape by bending and having a constant plate thickness in a cross section in a predetermined direction. In a curvature radius measuring system for measuring the radius of curvature of a shaped portion, the plate thickness t is measured in a cross section of the plate shaped portion in a predetermined direction, and any two third reference points on the concave arc surface during bending are measured. A length L 3 along the circumferential direction between and a length along the circumferential direction between two fourth reference points on the convex arc surface facing each of the third reference points in the plate thickness direction The length L4 and the length L2 along the circumferential direction between the two second reference points on the convex arc surface after bending are measured at the same timing, and from the measurement results, each of the above -mentioned After calculating the length L 1 along the circumferential direction between the two first reference points on the concave arc surface facing each of the two reference points in the plate thickness direction as (L 3 + L 4 - L 2 ) . _ _
実施形態の曲率半径計測システムは、図4に示すように、成形対象である金属板Wの円弧方向の断面における板厚tを測定するとともに、曲げ成形中の(実際に曲げ成形を受けている部位の)凹円弧面上の2つの第3基準点C、C’の間の円周方向に沿った長さ(内円弧長)L3と、各第3基準点C、C’のそれぞれと板厚方向で対向する凸円弧面上の2つの第4基準点D、D’の間の円周方向に沿った長さ(外円弧長)L4と、曲げ成形後の凸円弧面上の2つの第2基準点B、B’の間の円周方向に沿った長さ(外円弧長)L2とを同一タイミングで測定し、その測定結果から各第2基準点B、B’のそれぞれと板厚方向で対向する凹円弧面上の2つの第1基準点A、A’の間の円周方向に沿った長さ(内円弧長)L1を算出したうえ、金属板Wの曲げ成形後の凹円弧面の曲率半径rを算出するものである。 As shown in FIG. 4, the curvature radius measurement system of the embodiment measures the plate thickness t in the cross section of the metal plate W to be formed in the arc direction, and during bending (actually undergoing bending) The length (inner arc length) L 3 along the circumferential direction between two third reference points C, C' on the concave arc surface of the part, and each of the third reference points C, C' The length (outer arc length) L4 along the circumferential direction between two fourth reference points D and D' on the convex arc surface facing each other in the plate thickness direction, and on the convex arc surface after bending The length (outer arc length) L2 along the circumferential direction between the two second reference points B, B' of is measured at the same timing, and from the measurement results, each of the second reference points B, B' After calculating the length (inner arc length) L1 along the circumferential direction between the two first reference points A and A' on the concave arc surface facing each other in the plate thickness direction, the metal plate W The radius of curvature r of the concave arcuate surface after bending is calculated.
Claims (3)
前記板状部の所定方向の断面における板厚tと、曲げ成形中の凹円弧面上の任意の2つの第3基準点の間の円周方向に沿った長さL3と、前記各第3基準点のそれぞれと板厚方向で対向する凸円弧面上の2つの第4基準点の間の円周方向に沿った長さL4と、前記各第4基準点に対応する曲げ成形後の凸円弧面上の2つの第2基準点の間の円周方向に沿った長さL2とを測定し、その測定結果から、前記各第3基準点に対応する曲げ成形後の凹円弧面上の2つの第1基準点の間の円周方向に沿った長さL1を(L3+L4-L2)として算出したうえ、(L1・t)/(L2-L1)を算出して前記板状部の曲げ成形後の凹円弧面の曲率半径とすることを特徴とする曲率半径計測システム。 In a curvature radius measuring system for measuring the radius of curvature of a plate-shaped portion in a cross-section in a predetermined direction, for an article having a plate-shaped portion formed in a circular arc by bending and having a constant plate thickness in a cross-section in a predetermined direction,
A thickness t in a cross section of the plate-shaped portion in a predetermined direction, a length L3 along the circumferential direction between any two third reference points on the concave arc surface during bending, and each of the third Length L 4 along the circumferential direction between each of the three reference points and two fourth reference points on the convex arc surface facing each other in the plate thickness direction, and after bending corresponding to each of the fourth reference points Measure the length L 2 along the circumferential direction between the two second reference points on the convex arc surface of , and from the measurement results, the concave arc after bending corresponding to each of the third reference points After calculating the length L 1 along the circumferential direction between the two first reference points on the surface as (L 3 + L 4 - L 2 ), (L 1 t) / (L 2 - L 1 ) to determine the radius of curvature of the concave arcuate surface after bending of the plate-like portion.
前記金属板の曲げ成形を行いながら、請求項1に記載の曲率半径計測システムを用いて成形途中の金属板の曲率半径を計測し、その計測結果に基づいて、後続の成形作業における前記上ロールと各下ロールの相対位置を制御するようにしたことを特徴とするベンディングロール。 An upper roll and a pair of lower rolls arranged on both front and rear sides below the upper roll are provided, and the lower rolls are rotationally driven while a metal plate is sandwiched between the upper roll and the lower rolls. Therefore, in the bending roll that bends and forms the metal plate while reciprocating,
While bending the metal plate, measure the radius of curvature of the metal plate during forming using the curvature radius measuring system according to claim 1, and based on the measurement result, the upper roll in the subsequent forming operation. and a bending roll characterized by controlling the relative position of each lower roll.
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