专利名称：弯曲机械及其运转方法
技术领域：
本发明涉及弯板机等弯曲机械及其运转方法，特别是关于一边进行弯曲一边进行角度检测的技术。
以往，弯板机等弯曲机械，为了进行加工中弯曲角度的控制或判断被加工的板材弯曲角度的好与否等，通过联机进行弯曲角度的测量。在弯曲机械中，作为联机测量弯曲角度的角度测量仪，一般来说，采用设置在上模附近、并通过测量仪插脱机构在板材的弯曲加工部进行插脱的结构。除此之外，也有一部分提出在上模中内置角度测量仪的技术。
作为采用上述测量仪插脱机构的技术，把平行连杆状的角部接触工具插入板材的弯曲加工部，让该角部接触工具与板材的角部成形面接触，用旋转式编码器计测所产生的连杆结合部的直线位置的变位(日本特许第2630720号公报等)。因此，板材的姿势很难把握，而且只能在与板材的厚度变动的影响无关或与构成板材凹角部的两面尺寸无关的情况下进行测量。
但是，由于要把角部接触工具的直线位置的变位变换成编码器的旋转，在该运动变换部所产生的微小误差限制了测量精度，因而，很难进一步提高测量精度。另外，由于必须使用测量仪插脱机构，致使测量用的装置整体大型化，而且还要设置数个角度测量仪，很难进行离开板材弯曲线方向的数个位置的角度测量。因此，人们希望这种数个位置的测量能确保原有弯曲加工的精度。
如果上述角度测量仪内置在上模中，虽然数个位置的设置比较容易进行，但是，由于旋转式编码器是在纵横及深度方向上共同具有某种程度的尺寸的立体形状，因而，内置到弯板机的上模这样的扁平部件内很困难。弯板机的上模，其厚度约为例如数个毫米的程度，在这样扁平的弯板机模中，对弯板机的模强度没有影响就能内置到其中的角度测量仪，目前几乎还没有实用的例子。
作为把角度测量仪内置到弯板机上模中的提案例子，有把宽度彼此不同的两个扫描部件插入板材的凹角部、让各自的两端与凹角部的两面接触、由该扫描部件进入凹角部的深度之差换算弯曲角度的方案。各扫描部件采用盘状或杆状等结构。进入深度之差用PSD(位置反应检波器)等光学传感器检测。
但是，光学传感器受热会变弱，随着弯曲加工的发热等有可能降低测量精度。此外，正因为角度测量仪是内置结构，必须把上模作成分割结构，不但使上模结构复杂化，而且降低了上模的强度，为了对此进行补救，就必须使上模大型化。
再者，在板材的弯曲加工中，有称作弹性变形回复的现象、即因板材的弹性使弯曲角度回复的现象发生，结果带来了不但要进行高精度的检测、而且检测还要花费时间的问题。例如，在检测弹性变形回复后的弯曲角度时，要求弯曲载荷一度降低，这时，板材的姿势会发生变化，这种姿势的变化与柔软相适应也成为一个课题。因此，需要对内置角度测量仪的弯曲机械进行改进，开发出这种弯曲机械的有效的运转方法。
除此之外，作为设置在弯曲机械上的角度测量仪，有应用图像处理的角度测量仪，这种角度测量仪用半导体激光把狭缝光照射在被测量物上，用CCD摄像机对弯曲部的图像进行摄像，求出弯曲角度。但是，这种角度测量仪，因周围的亮度有变动，要以最大程度地把握计测精度，结果，使结构复杂并提高了成本。
因此，本发明的目的是，提供一种可把结构紧凑的角度测量仪内置到金属模具中，一边可进行弯曲加工，一边可进行高精度角度测量的弯曲机械。
本发明的另一目的是，可在不受信号衰减的影响下进行测量，并可进行高精度角度测量，而且利用简单的结构，进行排除温度变化的影响的角度测量。
本发明的再一目的是，通过金属模的分割，使角度测量仪很容易内置到金属模具中。
本发明的再一目的是，提供一种使用内置到上模中的角度测量仪，进行与弹性变形回复相对应的高精度的弯曲加工的弯曲机械的运转方法。
为达到上述目的，本发明采取以下技术方案一种弯曲机械，是在把板材用直线状延伸的阳模与阴模夹持住进行弯曲加工的弯曲机械，其特征是，把用于计测由该阴、阳模进行弯曲的板材的弯曲角度的角度测量仪组装到阳模内，所述角度测量仪包括与板材的弯曲加工的凹角部的两面接触、产生与角部成形面间的开度角对应的直线位置变位的角部接触工具；及用于测量该角部接触工具直线位置变位的诱导型直线位置检测器。
所记载的弯曲机械，其特征是，所述直线位置检测器是利用电流相位角的变化检测直线位置的变位的，并具有把直线位置检测用的线圈的温度特性与数个线圈或阻抗装置的输出相抵消、进行补偿功能。
所记载的弯曲机械，其特征是，所述阳模由沿模宽方向并列的数个分割模形成，通过变更分割模的排列个数，可以使模宽变更，在任何一个分割模的分割模相互间的侧端面上设有容纳凹部，所述角度测量仪容纳在该容纳凹部中。
一种弯曲机械的运转方法，是如权利要求1或2或3所记载的弯曲机械运转的方法，其特征是，测量弯曲过程中作为阳模的上模的升降位置、作用在上模上的载荷及板材的弯曲角度，在该弯曲过程之后，测量在上模的某种程度的恢复状态或上模的加压缓冲状态下的板材弹性变形恢复后的弯曲角度，根据所测量的上模的升降位置、作用在上模上的载荷、板材的弯曲角度及弹性恢复后的弯曲角度的相互关系，得到进行弯曲机械的弯曲角度控制的可调整部分的下一次修正值。
一种弯曲机械的运转方法，其特征是，是如权利要求4所记载的弯曲机械的运转方法，预备把弯曲过程中的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线的特性曲线图表、以及把与弹性变形回复后的弯曲角度对应的所述可调整部分的下一次修正值给予所述每一种特性曲线的修正值换算数据，对照前面的特性曲线图表，选择与弯曲过程中所测量的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度对应的特性曲线，把弯曲过程后的所述弹性变形回复后的弯曲角度用所选择的修正值换算数据换算，得到可调整部分的下一次修正值。
一种弯曲机械的运转方法，是如权利要求5所记载的弯曲机械的运转方法，其特征是，所述弯曲机械可改变作为阴模的下模的底面高度，让上模下降到把板材压到下模底面上的状态下进行弯曲，所述可调整部分是下模的底面高度，从所述修正值换算数据所得到的下一次修正值是所述底面高度的修正值。
一种弯曲机械的运转方法，是如权利要求5所记载的弯曲机械的运转方法，其特征是，所述弯曲机械用作为阳模的上模向下模的进入量的调整来确定弯曲角度，并且，所述可调整部分是上模，由所述修正值换算数据所得到的下一次修正值，是上模进一步从板材弯曲角度成为目标角度的上模升降位置下降的相对于过行程目标值的修正值。
所记载的弯曲机械的运转方法，其特征是，弯曲过程中所产生的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的关系的特性曲线，是对应于载荷峰值点到目标角度的上模的行程以及目标角度到最低点的上模的行程进行分类的。
一种弯曲机械，是如权利要求1或2或3所记载的弯曲机械，具有进行弯曲角度控制的可调整部分，其特征是，设置有学习控制装置，该学习控制装置包括把弯曲过程中的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线的特性曲线图表；把与弹性变形回复后的弯曲角度对应的所述可调整部分的下一次修正值给予所述每一种特性曲线的修正值换算数据；测量弯曲过程中上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材的弯曲角度的装置；测量弯曲后上模某种程度的恢复状态或上模加压缓冲状态下的板材弹性变形回复后的弯曲角度的装置；根据弯曲过程中所得到的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材的弯曲角度值，选择所述特性曲线图表的相应的特性曲线，根据所选择的特性曲线，借助于所述修正值换算数据，生成与弹性变形回复后的弯曲角度对应的可调整部分的下一次修正值的修正值生成装置。
本发明的弯曲机械，是在把板材用直线状延伸的阳模与阴模夹持住进行弯曲加工的弯曲机械，其特征是，把用于计测由该阴、阳模进行弯曲的板材的弯曲角度的角度测量仪组装到阳模内，所述角度测量仪具有诱导型直线位置检测器。
根据这种结构，由于把角度测量仪组装到阳模中，因此，可进行弯曲过程中的角度检测。另外，随着阳模弯曲加工等的升降，角度测量仪进入板材弯曲部，不需要用于测量角度测量仪的进退驱动的专用机械。角度测量仪具有诱导型直线位置检测器。而诱导型直线位置检测器是小型、精度高的结构，很实用化。把这样的结构使用到角度测量仪中，可进行高精度的角度检测。由于弯板机比较小，向扁平的压力机型阳模的组装也很容易进行。作为诱导型直线位置检测器，可以使用插动变压器或相位移位结构型等种种形式。
具体地，上述角度测量仪具有例如与板材的弯曲加工的凹角部的两面接触、产生与角部成形面间的开度角对应的直线位置变位的角部接触工具；及用于测量该角部接触工具直线位置变位的诱导型直线位置检测器。
直线位置检测器是利用电流相位角的变化检测直线位置的变位的，并具有把直线位置检测用的线圈的温度特性与数个线圈或阻抗装置的输出相抵消、进行补偿的功能。
用相位角的变化进行位置检测时，可以进行不受信号衰减影响的检测，并进行高精度的位置检测。另外，直线位置检测器具有把直线位置检测用的线圈的温度特性与数个线圈或阻抗装置的输出相抵消、进行补偿的功能，因此，很容易进行排除温度变化影响的位置检测。结果，可以在不受随着弯曲加工的发热的影响的前提下进行测量，不需要对应于运转时间等的修正。
具体地，这样的直线位置检测器是具有例如由同相交流信号励磁的数个线圈、进行直线变位使上述线圈的阻抗变化的磁性响应部件以及运算电路的结构。在这种情况下，上述运算电路把上述数个线圈的输出电压组合在一起，生成数个交流输出信号。从该数个交流输出信号的振幅值的相关关系检测与直线位置的变位对应的相位角。
上述阳模由沿模宽方向并列的数个分割模形成，通过变更分割模的排列个数，可以使模宽变更。在这种情况下，在任何一个分割模的分割模相互间的侧端面上设有容纳凹部，上述角度测量仪容纳在该容纳凹部中。
这样，在沿模宽方向并列的分割模的分割面上形成凹部，把角度测量仪容纳在该凹部中，在这种场合，可以把用于模宽变更的分割用到角度测量仪的内置方面，使角度测量仪很容易向模内内置。另外，由于角度测量仪的容纳凹部配设在分割模之间的侧端面上，因而，可以在上模的模宽方向的数个位置设置角度测量仪，检测弯曲部的原来的数个位置的弯曲角度，确保弯曲加工的原有的精度。另外，把角度测量仪设在彼此间的两侧的分割模，对于使用位置来说，可在例如同时排列的状态和非选择状态下进行变更。
本发明的弯曲机械的运转方法，是使本发明上述任一种结构的弯曲机械运转的方法，测量弯曲过程中作为阳模的上模的升降位置、作用在上模上的载荷及板材的弯曲角度，在该弯曲过程之后，测量在上模的某种程度的恢复状态或上模的加压缓冲状态下的板材弹性变形恢复后的弯曲角度，根据所测量的上模的升降位置、作用在上模上的载荷、板材的弯曲角度及弹性恢复后的弯曲角度的相互关系，得到进行弯曲机械的弯曲角度控制的可调整部分的下一次修正值。另外，上模的升降位置如果以升降动作的速度曲线来确定，就可以根据时间得知该上模的升降位置，因而可用时间间接地表示。本发明的其它观点的运转方法的情况，也可以用时间来表示上模的升降位置。
在板材的弯曲加工中，产生上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互的给定关系，弹性变形回复量也受这些关系的影响。因此，在弯曲加工中，测量上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材的弯曲角度，同时测量弹性变形回复后的弯曲角度，从这些测量值的相互关系中得到受弯曲机械的弯曲角度影响的可调整部分的下一次修正值，由此，可使下一次的弯曲加工在高精度下进行。弹性变形回复后的弯曲角度在继续弯曲加工、上模的某种程度的恢复状态或上模的加压缓冲状态下进行测量，因而，可以测量实际中产生弹性变形回复的状态下的角度，能用内置在上模中的角度测量仪简单地且高精度地进行检测。该弯曲机械的运转方法也可以仅在例如试验弯曲时采用，之后，用试验弯曲时得到的下一次修正值进行修正并运转。
在该弯曲机械的运转方法中，预备把弯曲过程中的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线的特性曲线图表、以及把与弹性变形回复后的弯曲角度对应的上述可调整部分的下一次修正值给予上述每一种特性曲线的修正值换算数据，对照前面的特性曲线图表，选择与弯曲过程中所测量的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度对应的特性曲线，把弯曲过程后的上述弹性变形回复后的弯曲角度用所选择的修正值换算数据换算，得到可调整部分的下一次修正值。
弹性变形回复后的弯曲角度和弯曲角度控制用的可调整部分的调整量的关系曲线，由弯曲过程中所产生的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线，每一种特性曲线有共同的趋势，通过研究可以掌握。例如即使板材的板厚、材质发生变化，也可以利用上述各测量值的关系进行特性曲线化。因此，预备上述特性曲线图表以及特性曲线图表之外的修正值换算数据，用弯曲过程中得到的各测量值选择特性曲线后，用所选择的特性曲线修正值换算数据进行换算，得到可调整部分的下一次修正值，由此，可以简化高精度的弯曲加工，省去复杂的运算，并能迅速地进行。在根据弹性变形回复后的弯曲角度并用修正值换算数据等得到下一次修正值时，可以按照原样处理弯曲角度，也可以用弹性变形回复后的弯曲角度和目标角度的误差等进行处理。
在本发明的弯曲机械的运转方法中，弯曲机械的种类、作为阴模的下模的底面高度可以改变，在上模下降到把板材压到下模底面上的状态下进行弯曲，在这种场合，上述可调整部分是下模的底面高度，从上述修正值换算数据所得到的下一次修正值是上述底面高度的修正值。
在本发明的弯曲机械的运转方法中，弯曲机械的种类用作为阳模的上模向下模的进入量的调整来确定弯曲角度，在这种场合，上述可调整部分是上模。由上述修正值换算数据所得到的下一次修正值，是上模进一步从板材弯曲角度成为目标角度的上模升降位置下降的相对于过行程目标值的修正值。
在上述下模的底面高度可改变的形式的弯曲机械的运转方法的场合，弯曲过程中所产生的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的关系的特性曲线，是对应于载荷峰值点到目标角度的上模的行程以及目标角度到最低点的上模的行程进行分类的。
研究结果表明，可以利用这样的载荷峰值点的前后行程进行特性曲线的分类，由此，可更进一步沿通用化趋势进行特性曲线化。
本发明的另一观点的弯曲机械，是本发明上述任一结构的弯曲机械，具有进行弯曲角度控制的可调整部分，其特征是，
设置有下述学习控制装置，该学习控制装置包括把弯曲过程中的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线的特性曲线图表；把与弹性变形回复后的弯曲角度对应的上述可调整部分的下一次修正值给予上述每一种特性曲线的修正值换算数据；测量弯曲过程中上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材的弯曲角度的装置；测量弯曲后上模某种程度的恢复状态下的板材弹性变形回复后的弯曲角度的装置；根据弯曲过程中所得到的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材的弯曲角度值，选择上述特性曲线图表的相应的特性曲线，根据所选择的特性曲线，借助于上述修正值换算数据，生成与弹性变形回复后的弯曲角度对应的可调整部分的下一次修正值的修正值生成装置。
通过设置这种结构的学习控制装置，能够实施得到本发明上述的特性曲线化的下一次修正值的运转方法。
本发明的优良效果本发明的弯曲机械，把用于计测板材弯曲角度的角度测量仪组装到阳模内，上述角度测量仪具有诱导型直线位置检测器，因此，可以把结构紧凑的角度测量仪内置到金属模具中，一边进行弯曲加工，一边进行高精度的角度测量。
上述角度测量仪是用电流相位角的变化进行检测的，并具有把线圈的温度特性与数个线圈或阻抗装置的输出相抵消进行补偿的功能，在这种情况下，不会出现信号衰减的问题，能进行更高精度的角度测量，而且能够用简单的结构进行排除温度变化的影响的角度测量。
在阳模由沿模宽方向并列的数个分割模形成的场合，分割模相互间的侧端面设置有容纳凹部，用于容纳角度测量仪，在这种情况下，由于角度测量仪内置的原因，不需要对金属模进行分割，可以很容易地把角度测量仪内置到金属模内。
本发明的弯曲机械的运转方法，利用内置到上模中的角度测量仪，进行与弹性变形回复对应的高精度的弯曲加工。特别是在预备对弯曲过程中所产生的上模升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系进行分类的特性曲线图表、以及把与弹性变形回复对应的下一次修正值给予每一种特性曲线的修正值换算数据的情况下，不管板厚或材质等的情况怎样，都能得到弯曲角度的目标角度，能进行学习控制所产生的适当的修正，对于与弹性变形回复对应的高精度的弯曲加工来说，能够简单地进行控制并迅速地进行。
以下参照附图，详细说明本发明的实施例。
图1是本发明一实施例的弯曲机械的正面图。
图2是该弯曲机械的侧视图。
图3(A)～(C)分别是该弯曲机械上模的分割模的断面图、正面图及侧视图。
图4(A)是该分割模尖端部的放大侧视图，(B)是其变形例的侧视图。
图5(A)是表示内置到弯曲机械中的角度测量仪与上模的剖视正面图，(B)是其侧视图。
图6是角度测量仪动作说明图。
图7是表示弯曲机械下模与上模关系的侧视图。
图8是表示弯曲机械下模变形例与上模关系的侧视图。
图9是表示弯曲机械下模另一变形例与上模关系的侧视图。
图10(A)～(C)分别是表示角度测量仪直线位置检测器的外观透视图、沿线圈轴向的断面图以及与该线圈有关的电路图。
图11是该直线位置检测器的检测动作说明图。
图12是表示直线位置检测器的变形例的与线圈有关的电路图。
图13是表示直线位置检测器的另一变形例的与线圈有关的电路图。
图14是表示直线位置检测器的再一变形例的与线圈有关的电路图。
图15是表示直线位置检测器的再一变形例的与线圈有关的电路图。
图16是表示直线位置检测器的再一变形例的与线圈有关的电路图。
图17是表示直线位置检测器的再一变形例的剖视透视图。
图18是表示直线位置检测器的电路图。
图19是表示直线位置检测器测量电路的一个例子的方框图。
图20是表示直线位置检测器测量电路的另一个例子的方框图。
图21是表示弯曲机械控制系统的方框图。
图22是表示该控制系统的弯曲机械的运转方法程序方框图。
图23是表示弯曲机械控制系统再一例子的方框图。
图24是控制系统的学习控制装置的方框图。
图25是控制系统的学习控制的程序方框图。
图26是表示在控制系统中进行学习控制时各种信号关系的曲线图。
图27是表示弯曲机械控制系统再一例子的方框图。
图28是控制系统的学习控制装置的方框图。
图29是表示在该控制系统中进行学习控制时各种信号关系的曲线图。
实施发明的形式对本发明的一实施例与附图一起进行说明。图1是备有角度测量仪的弯曲机械的主视图，图2是其侧视图。该弯曲机械是弯板机，在工作台1上安装有构成阴模的直线状下模2，在压头3的下端安装有构成阳模的上模4。压头3通过其两侧的导向件5可自由升降地设置在工作台1上，并由压头升降驱动装置6升降驱动。压头升降驱动装置6由电动马达或液压缸等组成，在任意位置可进行升降位置的控制。
下模2及上模4沿各自模宽方向分割为数个分割模2A、4A。通过选择分割模2A、4A的排列个数，可以改变模宽。该模宽的变更通过用分割模选择机构(图中未示)，使分割模2A、4A在加工使用时的使用位置(图示位置)和退避位置之间移动来进行。在上模4的一部分或全部的分割模4A上，设置有角度测量仪9。
在工作台1上，在下模2的前后位置设置有板材支持架7和量规8。要弯曲的板材W置于板材支持架7上，并插入到下模2，直到与量规8接触的位置。通过压头3使上模4下降，在作为阴模的下模2与作为阳模的上模4的夹持作用下，把板材W弯曲成V字状。
下模2在本实施例中为3点工作台用下模，如图7所示，具有方形的下模槽2a。另外，下模2具有可变底部2aa，其槽深通过可变底部2aa的上下位置的调整来改变。可变底部2aa通过底面高度调整机构29进行上述位置的调整。底面高度调整机构29由与可变底部2aa的倾斜底面接触并可自由进退的锥状部件29a、使该锥状部件29a进退的丝杠机构29b及驱动用的马达29c构成。
上模4，其尖端部4a作成锐角状的V字形断面形状，其尖端缘4aa作成钝角V字形断面或圆弧状曲面的断面形状。上模4的厚度与下模2的槽宽相比，十分薄。
在使用这种3点工作台用的下模2的场合，板材W的弯曲是通过把上模4下降到使板材W到达下模2的槽底的位置来进行的。板材W的弯曲角度由下模2的槽宽及槽深大致地确定，再加上作用到板材W上的弯曲载荷即、使上模4下降的加压压力和上模4的圆弧状或钝角状的尖端缘4aa的断面形状的要素来确定。
下模2除了用于图7的3点工作台用结构外，也可以用于图8所示的空气工作台用结构或图9所示的平底用结构，在空气工作台用结构或平底用结构的下模2的场合，作为其模面的下模槽2b、2c的任何一方作成V形槽状，但是，下模2与板材W的接触点，在空气工作台用结构中为下模槽2b的开口缘4ba，在平底用结构中为下模槽4c的槽底附近部4ca。
板材W的弯曲角度在空气工作台及平底结构中，是通过下模槽2b的槽宽、槽两侧面所呈的角度，上模4的尖端缘4aa的断面形状以及上模2向下模内伸入的量来确定的。
图3示出了上模4的一个分割模4A。分割模4A在上部设有与上述分割模选择机构配合的配合部10，在构成分割模相互邻接的面的侧端面上设有角度测量仪的容纳凹部11。该容纳凹部11作成上下延伸的槽状，在该容纳凹部11内设置有图5所示的角度测量仪9。
角度测量仪9由角部接触工具12和诱导型直线位置检测器13构成，容纳在各角度测量仪容纳凹部11的下部及上部。角部接触工具12与形成被测量物的板材W弯曲加工的凹角部的两侧角部形成面a、a接触，沿Y方向产生与角部形成面a、a之间的开度角α对应的直线位置的变位。直线位置检测器13测量该角部接触工具12的直线位置的变位。
角部接触工具12具有进入板材W的凹角部内、与两侧角部形成面a、a接触的接触部件14以及随着该接触部件14的变位产生朝凹角部的进入方向(上下方向)Y的直线位置变位的直线变位部件15。直线位置检测器13具有线圈16、在该线圈16内沿直线方向自由进退的杆状磁性响应部件17，该磁性响应部件17固定在角部接触工具12的直线变位部件15上。
接触部件14由4个连杆14a～14d组成的平行连杆机构构成，这些连杆14a～14d由上下隔开的两个支持销18、19和左右隔开的两个连接销20、20顺次连接在一起。上侧支持销18设置在直线变位部件15上，由导向件21导向，只能在上下方向的给定范围(导向件长度范围)自由地移动。下侧支持销19与直线变位部件15隔开而设置，由导向件22导向，使其只能在上下方向的给定游动范围(导向件长度范围)自由地移动。下侧支持销19为基准位置侧支持销，上侧支持销18为变位侧支持销。左右连接销20、20可任意地自由移动。上述导向件21、22作成在相邻的两侧分割模4A、4A的侧端面上所形成的对峙的一对导向槽，支持销18、19从连杆14a～14d向两侧突出，该突出部分可自由移动地嵌合到导向件21、22上。基准位置侧导向件22设定成游动范围比较小的形式。另外，基准位置侧导向件22也可以如图4(B)所示的变形例那样，作成能产生支持销19沿横向移动的游动的形式。
在图5中，直线变位部件15以仅可沿上下方向自由移动的方式设置在分割模4A上，并由复位用弹性体25朝下方施力。复位用弹性体25由压缩螺旋弹簧组成，并设置在直线变位部件15上突设的轴部15a的外周上。该复位用弹性体25及直线变位部件15的一部分容纳在角度测量仪容纳部11内所设置的下方深槽部11a内。
磁性响应部件17，其轴心位于与上下支持销18、19垂直相交的位置，并朝上方突出固定在直线变位部件15上。线圈16的端子群16a设置在线圈16的上部，从置于分割模4A上的配线孔23导出。
角度测量仪9，考虑其构成部件时，要使分割模4A成为设置直线位置检测器13的线圈16并自由进退地支持角部接触工具12的接触工具导向部件。
诱导型直线位置检测器13是利用电磁诱导原理来检测直线位置变位的装置，也包括一般的差动变压器或输出具有与检测对象直线位置相关的电流相位角的交流信号的相位移位型直线位置检测器。在该例子中，诱导型直线位置检测器13采用下述构成。
该直线位置检测器13如图10所示，是把线圈只作成初级线圈的结构。该例示出了在分别具有表示正弦及余弦函数特性的振幅的两种交流输出信号中，得到电角度从0度到360度的全部范围的振幅变化的例子。图10(A)是由外观概略图表示的该直线位置检测器13的线圈16与磁性响应部件17的物理配置关系的一个例子，图10(B)是线圈轴向的断面概略图，图10(C)示出了线圈16的电路的一个例子。图10所示的位置检测装置用于检测检测对象的直线位置，例如，当线圈16相对固定时，磁性响应部件17根据检测对象的变位作相对的直线变位。
磁性响应部件17是磁性特性相对线圈变化的材质的部件，由磁性体或良导电体组成。磁性响应部件17只有一部分为磁性体或良导电体也可以，但是，在该例子中，全部都是磁性体或良导电体，例如，为金属丝之类的细销状部件。
线圈16沿检测对象的变位方向顺次排列有由交流电源50所产生的同相检测信号sinωt励磁的数个线圈Lα、LA、LB、LC、LD、Lβ。通过磁性响应部件17相对于线圈16的相对位置的变化，与该位置相对应，各线圈Lα、LA、LB、LC、LD、Lβ的电感发生变化，磁性响应部件17的端部17a在从一个线圈的一端变位到另一端期间，该线圈两端之间的电压逐渐增加或逐渐减少。
在该例中，线圈数目为6个，其中与4个线圈LA、LB、LC、LD对应的范围是有效检测范围。一个线圈的长度为K时，其4倍的长度4K为有效检测范围。有效检测范围的前后分别设置的一个线圈Lα、Lβ为辅助线圈。辅助线圈Lα、Lβ是为了得到可靠的余弦函数特性而设置的，在不需要追求精度的场合，可以省略。各线圈Lα、LA、LB、LC、LD、Lβ不需要设置成物理可分离的独立线圈，在一连串线圈的中间设置端子、各端子之间为单个线圈的形式也是可行的。
模拟运算电路40、41，包括电阻电路群RS1、RS2和运算放大器OP1、OP2，并通过端子43、44、45、46、47、48、49分别取出各线圈Lα、LA、LB、LC、LD、Lβ的端子间电压Vα、VA、VB、VC、VD、Vβ，通过对这些端子间电压进行加法运算和／或减法运算，生成与检测对象位置(磁性响应部件17的端部17a进入线圈16内的位置)对应的分别表示依据给定周期函数特性的振幅的数个交流输出信号sinθsinωt及cosθsinωt。把这些交流输出信号sinθsinωt及cosθsinωt输入给相位检测电路42，检测该振幅函数sinθ及cosθ的相位角成分θ，由此，可无条件地检测出检测对象位置，线圈16的线圈数量或配置等并不限于图示的位置，可以进行各种变更。另外，各端子43～49的输出也可以进行数字处理。
为了用小型结构进行高精度的角度检测，将该图例的诱导型直线位置检测器13用于角度测量仪9中，这样，可把角度测量仪9结构紧凑地容纳到弯曲机械的上模4内，用简单构成进行精度高的弯曲加工。
下文具体地说明该直线位置检测器13的作用。磁性响应部件17相对各线圈接近或进入的配合量越增加，各线圈自己的电感越增加，该部件的端部从一个线圈的一端变位到另一端期间，该线圈的两端间电压也递增地变化。由于数个线圈Lα、LA、LB、LC、LD、Lβ沿着检测对象的变位方向顺次排列，因此，磁性响应部件相对于这些线圈的位置根据检测对象的变位随之相对地变位，如图11(A)所示，轮流引起各线圈的两端间电压Vα、VA、VB、VC、VD、Vβ的递增变化。在图(A)中，在某一线圈输出电压倾斜的区间，磁性响应部件17的端部从该线圈的一端向另一端变位。典型地，磁性响应部件17的端部从某一线圈的一端向另一端变位期间所产生的该线圈两端间电压的递增变化曲线，可以模拟正弦或余弦函数的90度范围的函数值变化。因此，通过把各线圈输出电压Vα、VA、VB、VC、VD、Vβ分别适当地组合、进行加法运算和／或减法运算，生成与检测对象位置对应的分别具有表示正弦及余弦函数特性的振幅的两个交流输出信号sinθsinωt及cosθsinωt。
即是说，在模拟运算电路信号40中，通过用下述(1)式运算线圈LA、LB、LC、LD的输出电压VA、VB、VC、VD，可以得到图11(B)所示的表示正弦函数特性振幅曲线的交流输出信号，并将其用等价的“sinθsinωt”表示。
(VA-VB)+(VD-VC)……………………………(1)另外，在模拟运算电路41中，通过用下述(2)式运算线圈Lα、LA、LB、LC、LD、Lβ输出电压Vα、VA、VB、VC、VD、Vβ，可以得到图11(B)所示的表示余弦函数特性振幅曲线的交流输出信号。另外，图11(B)所示的余弦函数特性振幅曲线实际上是负余弦函数特性即、“-cosθsinωt”，相对于正弦函数特性来说，是相差90度的曲线，因此相当于余弦函数特性。所以，将此称作余弦函数特性的交流输出信号，下文用等价的“cosθsinωt”表示。
(VA-Vα)+(VB-VC)+(VB-VD)……………(2)另外，代替(2)式的运算，也可以用下述(2′)式进行运算。
(VA-Vα)+(VB-VC)-VD……………………(2′)通过把用(2)式求出的负余弦函数特性的交流输出信号“-cosθsinωt”进行电流的180度相位的颠倒处理，实际上可以生成用cosθsinωt表示的信号，以此作为余弦函数特性的交流输出信号，也是可行的。但是，在后一级的相位检测电路(振幅相位变换电路)42中，例如，用“-cosθsinωt”的形式对余弦函数特性的交流输出信号进行减法运算使用时，依然可使用负余弦函数特性的交流输出信号“-cosθsinωt”。另外，代替(2)式的运算，用下述(2″)式进行运算，实际上也能构生成余弦函数特性的交流输出信号“cosθsinωt”。
(Vα-VA)+(VC-VB)+(VD-Vβ)………………(2′′)作为各交流输出信号的振幅成分的正弦及余弦函数的相位角e与检测对象位置对应，90度范围的相位角θ与一个线圈的长度K对应。因此，4K长度的有效检测范围与从相位角θ的0度到360度的范围对应。这样，通过检测该相位角θ，就可以无条件地检测出4K长度范围的检测对象位置。
下文说明温度特性的补偿。各线圈的阻抗与温度对应地变化，其输出电压Vα、VA、VB、VC、VD、Vβ也随之变动。例如，在图11(A)中相对于实线曲线来说，用虚线表示的各电压朝一个方向增加或减少地变动。但是，通过对此进行加减运算合成而得到的正弦及余弦函数特性的交流输出信号sinθsinωt及cosθsinωt，相对于图11(B)的实线曲线来说，虚线所表示的曲线表现为正负两方向的振幅变化。如果用振幅系数A来表示该振幅变化，就会有Asinθsinωt及Acosθsinωt成立，该振幅系数A根据周边环境温度而变化，该变化在两个交流输出信号中表现为相同的。由此可明显地看出，表示温度特性的振幅系数A对于正弦及余弦函数的相位角θ没有影响。因此，在该实施例中，能自动地进行温度补偿，有望获得高精度的位置检测。
通过用相位检测电路(或振幅相位变换装置)42计测正弦及余弦函数特性的交流输出信号sinθsinωt及cosθsinωt的振幅函数sinθ与cosθ的相位成分θ，可以无条件地检测出检测相对位置。作为该相位检测电路42可以采用例如特开平9-126809号公报所公开的技术。或者使用公知的把用于处理旋转变压器(resolver)输出的R-D换流器作为该相位检测电路42使用。
如图11(B)所示，正弦及余弦函数特性的交流输出信号sinθsinωt和cosθsinωt的振幅特性，在保持角度e与检测对象位置x为线性时，不能表示为真正的正弦及余弦函数特性。但是，在相位检测电路42中，从外观上看，该交流输出信号sinθsinωt和cosθsinωt可以分别作为具有正弦及余弦函数的振幅特性的形式进行相位检测处理。结果，所检测的相位角θ相对于检测对象位置x不表示为线性特性。不过，在位置检测中，这样的检测输出数据(所检测的相位角θ)与实际的检测对象位置的非直线性是不太重要的问题。也就是说，利用给定的反复再现性可以进行位置检测。此外，如果需要的话，可以利用适当的数据变换图表对相位检测电路42的输出数据进行数据变换，由此，能很容易地保持检测输出数据与实际的检测对象位置之间的正确的线性特性。因此，在该说明书中叙述的具有正弦与余弦函数振幅特性的交流输出信号sinθsinωt和cosθsinωt，不需要表示为真正的正弦与余弦函数特性，如图11(B)所示，实际上成为三角波形状也是可以的，并且可按照需要表示其倾斜程度。即是说，表现为与正弦等三角函数类似的周期函数。再者，在图11(B)的例子中，如果改变观点、把其转动中心的刻度定为θ、而该刻度由所需要的非线性刻度组成的话，当把转动中心的刻度定为x时，即使外观上好像是三角波形状，但依然可以称作与θ有关的正弦函数或余弦函数。
正弦与余弦函数特性的交流输出信号sinθsinωt和cosθsinωt的振幅函数sine及cose的相位成分e的变位范围并不限于上述实施例的从0度360度的全部范围，也可以在比该范围窄的有限角度范围内变化。在这种场合，可以简化线圈结构。在以微小变位为目的的情况下等，有效检测范围比较窄，因此，在这种场合，可能检测的相位范围可以是不满360度的适当的范围。除此之外，由于根据检测目的，可以把可能检测的相位范围选择在不满360度的适当范围，因此，可适用于各种场合。下文描述这些变形例。
图12示出了可以产生从0度180度范围的相位变化的例子。在这种场合，线圈16由与有效检测范围对应的两个线圈LA、LB及其前后分别设置的一个辅助线圈Lα、Lβ构成。在模拟运算电路53中，输入各线圈的端子间电压Vα、VA、VB、Vβ，并用例如下述(3)式进行运算，生成表示正弦函数特性的振幅曲线的交流输出信号sinθsinωt，再用下述(4)式进行积算，生成表示余弦函数特性的振幅曲线的交流输出信号cosθsinωt。
VA-VB………………………………(3)
(VA-Vα)+(VB-Vβ)……………(4)图13示出了可以产生从0度90度范围的相位变化的例子。在这种场合，线圈16由与有效检测范围对应的一个线圈LA及其前后分别设置的一个辅助线圈Lα、Lβ构成。在模拟运算电路54中，输入各线圈的端子间电压Vα、VA、Vβ，并用例如下述(5)式进行运算，生成表示正弦函数特性的振幅曲线的交流输出信号sinθsinωt，再用下述(6)式进行运算，生成表示余弦函数特性的振幅曲线的交流输出信号cosθsinωt。
VA-Vβ………………………………(5)VA-Vα………………………………(6)在上述各例中，在有效检测范围前后分别设置了辅助线圈Lα、Lβ，不过，这些辅助线圈Lα、Lβ可以省略。图14就是这样的一个例子，该图表示的是能产生从0度到180度范围的相位变化的例子。
在这种情况下，用减法运算电路55对线圈LA、LB的两端电压VA、VB进行减法运算，由此，可以用该减法运算结果“VA-VB”生成正弦函数特性的交流输出信号sinθsinωt。此外，用加法电路运算56对线圈LA、LB的两端电压VA、VB进行加法运算，用减法运算电路58，从该加法运算结果VA+VB中减去定电压发生电路57所产生的定电压VN，以该减法运算结果“VA+VB-VN”就可以生成余弦函数特性的交流输出信号cosθsinωt。因此，由定电压发生电路57所产生的定电压VN保持着与线圈LA、LB的温度特性变化相同的温度特性而变化着。结果，定电压发生电路57可以采用具有与线圈LA或LB同等特性的虚设线圈。并由相同励磁交流信号进行励磁。
作为直线位置检测器13的另一个例子，可以采用只设置一个与有效检测范围对应的线圈的形式。在这种情况下，与一个线圈的线圈长度K对应的有效检测范围的相位变化幅度不满90度。图15示出了这样的一个例子，设置有一个线圈LA，在该线圈LA上串联连接电阻元件RI。由此，根据磁性响应部件17的变位，线圈LA的端子间电压VA的振幅成分递增地变化时，与之对应，电阻元件RI的端子间电压压降VR的振幅成分递减地变化。如果以该电阻元件RI的端子间电压压降VR为正弦函数特性的交流输出信号sinθsinωt、以线圈LA的端子间电压VA为余弦函数特性的交流输出信号cosθsinωt的话，正弦函数与余弦函数就能和交叉或不满90度的幅的角度范围的特性相对应。因此，通过把这些交流输出信号输入到相位检测电路42中，就可以无条件地检测出该不满90度的幅的角度范围的相位角θ。
图16是图15的变形例，代替电阻元件RI，设置有虚设线圈LN。该虚设线圈LN与受磁性响应部件17的变位影响的检测用线圈LA串联连接在一起，但是，该虚设线圈LN并不受磁性响应部件17变位的影响，运算电路59根据给定的运算式子，计算这些电压VA、VN，例如通过“VA+VN”的运算，可以生成正弦函数特性的交流输出信号sinθsinωt、并通过“VA-VN”的运算，生成余弦函数特性的交流输出信号cosθsinωt。
图17示出了诱导型直线位置检测器13利用初级线圈及次级线圈的例子。该直线位置检测器包括线圈16和磁性响应部件17，线圈16具有单相交流励磁的初级线圈和配置在与直线变位方向有关的不同位置的数个次级线圈，磁性响应部件17设置成使磁性响应部件26沿直线变位方向以给定的间距多次重复，并用随着各次级线圈配置的错位而不同的振幅函数特性，使各次级线圈感应根据检测对象直线位置调幅的诱导输出交流信号。各振幅函数以磁性响应部件26反复移动的间距为一个循环，使次级线圈感应的各诱导输出交流信号分别周期地变化。另外，这种形式的直线位置检测器13在例如特开平10-153402号公报中已经公开。
磁性响应部件17包括销状芯部17a和以上述给定的间距反复移动地配置在该芯部17a周围的磁性响应部件26。磁性响应部件26是磁性体或良导电体，也可以是磁铁。芯部17a的材料没有特别的限定。如果需要，磁性响应部件17，也可以采用使有磁性响应部件26的位置与没有磁性响应部件26的位置之间受线圈16影响的磁性响应特性不同的结构。
线圈16包括由单相交流信号励磁的初级线圈PW1～PW5和配置在相对于直线变位方向Y的不同位置的数个次级线圈SW1～SW4。初级线圈PW1～PW5的个数为1个或适当的数个，其配置也可以进行适当的选择。
利用该直线位置检测器13，根据检测对象的直线位置的变化，使磁性响应部件17的磁性响应部件26相对于线圈16的对应位置产生变化，这样，初级线圈PW1～PW5与各次级线圈SW1～SW4之间的磁性结合根据检测对象的直线位置而变化，因此，在次级线圈SW1～SW4中，以随着各次级线圈SW1～SW4配置的错位而不同的振幅函数特性，感应出根据检测对象的直线位置调幅的诱导输出交流信号。各次级线圈SW1～SW4感应的各诱导输出交流信号，与初级线圈PW1～PW5一起由单相交流信号共同励磁，因此，其电流相位相同，其振幅函数以相当于磁性响应部件26反复移动间距的一个间距p的变位量为一个循环，分别周期地变化。
4个次级线圈SW1～SW4在磁性响应部件26反复移动间距的一个间距p的范围内按照给定的间隔配置着，在各次级线圈SW1～SW4中产生的各诱导输出交流信号的振幅函数按照所希望的特性进行设定。例如，在采用旋转变压器型的位置检测装置的情况下，各次级线圈SW1～SW4中产生的诱导输出交流信号的振幅函数设定成分别相当于正弦函数、余弦函数、负正弦函数、负余弦函数等。例如，该图17所示那样，把一个间距p的范围分割为4，在每p／4的各分割位置排列的各次级线圈SW1～SW4。由此，可以把各次级线圈SW1～SW4中产生的诱导输出交流信号的振幅函数设定成分别相当于正弦函数、余弦函数、负正弦函数、负余弦函数。
图18是线圈16的电路图，在初级线圈PW1～PW5上外加有共同的励磁交流信号(为了便于说明，用sinωt表示)。根据该初级线圈PW1～PW5的励磁，在各次级线圈SW1～SW4中，感应出具有与磁性响应部件17的磁性响应部件26相对于线圈16的对应位置对应的振幅值的交流信号。各诱导电压值用与检测对象直线位置x对应的两相函数特性sinθ、cosθ及其反相函数特性-sinθ、-cosθ表示。即是说，各次级线圈SW1～SW4的诱导输出信号，分别在用与检测对象直线位置x对应的两相函数特性sinθ、cosθ及其反相函数特性-sinθ、-cosθ调幅的状态下输出。此外，θ与x成比例，其关系有例如θ=2π(x／p)成立。为了便于说明，省略了与线圈的匝数等其它条件有关的系数，并以次级线圈SW1为正弦相，将其输出信号用“sinθ·sinωt”表示，以次级线圈SW2为余弦相，将其输出信号用“cosθ·sinωt”表示，另外，以次级线圈SW3为负正弦相，将其输出信号用“-sinθ·sinωt”表示，以次级线圈SW4为负余弦相，将其输出信号用“-cosθ·sinωt”表示，通过把正弦相与负正弦相的诱导输出进行微分合成，可得到具有正弦函数的振幅函数的第一输出交流信号(2sinθ·sinωt)。另外，通过把余弦相与负余弦相的诱导输出进行微分合成，可得到具有余弦函数的振幅函数的第二输出交流信号(2cosθ·sinωt)。此外，为了简化表现方式，省略系数“2”，在下文中，第一输出交流信号用“sinθ·sinωt”表示，第二输出交流信号用“cosθ·sinωt”表示。
于是，把以对应于检测对象直线位置y的第一函数值sinθ为振幅值的第一输出交流信号A=sinθ·sinωt和以对应于相同检测对象直线位置y的第二函数值cosθ为振幅值的第二输出交流信号B=cosθ·sinωt输出。可以理解，根据这种线圈结构，能够在直线位置检测装置中得到与旋转型位置检测装置的以往公知的旋转变压器所得到的同样的相同交流的、具有两相振幅函数的两个输出交流信号(正弦输出与余弦输出)。因而，在这种构成的直线位置检测装置中得到两相输出交流信号(A=sinθ·sinωt与B=cosθ·sinωt)，能以与以往公知的旋转变压器的输出同样的方法来使用。另外，如上文所述，4个次级线圈SW1～SW4在磁性响应部件26的反复移动间距的一个间距p的范围内按给定的间距配置的结构，使线圈16整体尺寸为大致对应于磁性响应部件26的一个间距范围的比较小的尺寸。结果，可使直线位置检测装置整体结构小型化。
如上文所述，根据上述结构的诱导型直线位置检测装置13，构成线性式位置检测装置，并能从线圈16的次级线圈SW1～SW4输出与旋转型旋转变压器同样的两相输出交流信号(A=sinθ·sinωt与B=cosθ·sinωt)。因此，采用适当的数字相位检测电路，就能通过数字相位检测检测出上述正弦函数sinθ与余弦函数cosθ的相位值θ，由此得到直线位置x的位置检测数据。
例如，图19示出了采用公知的R-D(旋转变压器数字)换流器的例子。从线圈16的次级线圈SW1～SW4输出的旋转变压器型的两相输出交流信号A=sin9·sinωt与B=cosθ·sinωt分别输入到模拟乘法运算器60、61中。顺序相位发生电路62中产生相位角φ的数字数据，并从正弦·余弦发生电路63产生与该相位角φ对应的正弦值sinφ和余弦值cosφ的模拟信号。在减法器64中求出两个乘法运算器60、61的输出信号之差，用该减法器64的输出控制顺序相位发生电路62的相位发生动作。当减法器64的输出为0时，可以得到相位角θ数字数据。
根据温度变化等，线圈16的初级线圈及次级线圈的阻抗发生变化，由此使次级交流输出信号的电交流相位ωt产生误差，这在上述的相位检测电路中自动地与sinωt相位误差相抵消。
图20示出了适用于上述诱导型直线位置检测装置13的相位检测电路的另一个例子。该例子是上述公报(特开平10-153402号)所揭示的技术，其说明省略。
接着，与图21一起说明该弯曲机械的控制系统的一个例子。弯曲机械控制装置70是用于控制弯曲机械的弯曲动作的装置，具有数值控制机能等。弯曲机械控制装置70一边测量角度测量仪9的弯曲角度，一边进行弯曲控制，角度测量仪9的电路部35的输出通过测量值修正装置36输入给弯曲机械控制装置70。
测量值修正装置36具有把直线位置检测器13的电路部35所得到的直线位置计测值变换成角度数据的处理功能，并且在向该角度数据变换时根据角部接触工具12的特性进行修正。即是说，角部接触工具12可与上下支持销18、19一起上下移动，直线位置检测器13的测量值与角度值的关系不是比例关系，为了描绘成给定的特性曲线，要进行依据该特性曲线的修正，测量值控制装置36所得到的弯曲角度用弯曲机械控制装置70的显示装置39显示。
下文与图22一起说明弯曲机械的运转方法及板材弯曲角度的测量动作的概况。首先，使压头3下降，开始弯曲(R1)。让上模4进入下模2内，由此，使板材W在上模4与下模2之间弯曲。下模2用于如图7所示的3点工作台时，上模4下降到可移动的最低点。即是说，上模4下降到使弯曲的板材W与下模2的底面接触并进行弯曲，然后，压头3转换为上升(R2)。下模2在用于图8所示的空气工作台的场合，上模4下降到较弯曲角度目标值的上模4的高度更低的给定过行程量下方(过行程目标值)之后，压头3转换为上升。期间，板材W的弯曲角度由角度测量仪9测量并同时进行弯曲加工。
在测定板材W的弹性变形回复后的弯曲角度的场合，在上模4转换为上升之前，解除压头升降驱动装置6对压头3的加压(R3)，通过该加压的解除，可用角度测量仪9测量实际产生弹性变形回复后的板材W弯曲部的弯曲角度(R4)。进行这种测量之后，让压头3上升复位(R5)。
角度测量仪9所进行的角度测量是按照图6所示的方式进行的。如图6(A)所示，由平行连杆组成的角部接触工具12进入弯曲部内之前，复位用弹性体25给直线变位部件15施加下降的力，这使安装在直线变位部件15上的上侧支持销18及设置在其下方的与直线变位部件15隔开的下侧支持销19处在压到上模4上所设置的任何一个槽状导向件21、22的下端的状态。因而，角部接触工具12处于使平行连杆为扁平的形态。
上模4进入下模2内并进行某种程度的弯曲时，角度测量仪9与上模4一起进入板材W的弯曲部内，由平行连杆组成的角部接触工具12，在其下侧两个连杆14c、14d的侧边分别沿着板材W的凹角部的两侧面的情况下倾斜。因此，角部接触工具12克服复位用弹性体25的弹性恢复力，产生使平行连杆的横宽变窄的变形，随着该变形的产生，用于固定角部接触工具12的上侧支持销18的直线变位部件15上升。这时，由于下侧支持销19可在导向件22内上下自由地运动，因而，下侧支持销19也随着弯曲角度的变深而上升。结果，直线变位部件15上升到与板材W的弯曲角度不成比例关系而是保持给定的关系曲线的量的上方。
该直线变位部件15的上升作为杆状磁性响应部件17的上升，并由直线位置检测器13检测，该直线位置变位的检测值由测量值修正装置36(图21)变换成弯曲角度。这样，可进行弯曲角度的测量。
下文与图23～图26一起说明进行3点工作台的弯曲机械情况下的学习控制的控制系统。弯曲机械控制装置70具有弯曲控制装置71和学习控制装置72。
弯曲控制装置71是用于控制弯曲机械的整体装置，由根据加工程序(图中未示)进行控制的计算机式数值控制装置(图中未示)及可编程序控制器等构成。备有压头升降控制装置73及下模高度控制装置74。压头升降控制装置73是给压头升降驱动装置6施加驱动指令、使压头3根据弯曲角度的目标角度进行给定的升降动作的装置。压头升降控制装置73一边监视用于检测压头3的行程位置的压头位置检测装置37的检测值、由弯曲载荷检测装置38检测的弯曲载荷以及角度测量仪9的弯曲角度测量值，一边进行升降控制。弯曲载荷检测装置38由设置在成为压头升降驱动装置6的压头气缸上的压力检测装置或测力传感器等构成。在由测力传感器构成的情况下，设置在上模4或压头3上。下模高度控制装置74是根据弯曲角度的目标角度控制下模2的可变底2aa的高度的装置，把高度调整指令施加给下模高度调整装置29。下模高度控制装置74具有修正部75，并具有根据从外部提供的修正值对与目标角度θM对应的下模底面高度进行修正的功能。
学习控制装置72是从弯曲过程中的各种测量值生成修正值并给予弯曲控制装置71的装置，把下模底面高度的下一次的修正值给予修正部75。
学习控制装置72是进行图25流程图所示的处理、生成下一次修正值的装置。如图24所示，具有特性曲线图表76、弯曲过程中的测量装置77、产品弯曲角度测量装置78及修正值生成装置79。
特性曲线图表76是记忆装置，把弯曲过程中产生的上模4的升降位置、作用在上模4上的载荷以及板材W的弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线，从上述的相互关系中选择特性曲线的序号，进行设定。弯曲过程中的测量装置77是用于测量弯曲过程中的上模4的升降位置、作用在上模4上的载荷以及板材W的弯曲角度的装置，具有载荷峰值点检测装置80和压头气缸运动检测装置81。修正值生成装置79由特性曲线检测部82和修正值生成部83组成。修正值生成部83用于记忆修正值换算数据84，该修正值换算数据84是把与产品弯曲角度(弹性变形回复后的弯曲角度)对应的下模底面高度的下一次修正值θh给予每个特性曲线检测部82所设定各特性曲线的数据。修正值换算数据84可以是关系式，也可以是图表。产品弯曲角度测量装置78具有用给定的定时取入弹性变形回复后的角度的角度检测部85和压头气缸控制装置86。
下文说明用该学习控制装置72进行学习控制的弯曲机械的运转方法。首先，与图26一起说明一次弯曲过程中的各部指令值及测量值。压头3的行程位置(Ps)从上升待机位置下降到下模底面高度位置(最低点)，再上升复位到上升待机位置。下模底面高度位置是上模4把板材W压到下模2上的状态下的高度的位置。压头3按照RS1～RS4所示的作为压头升降驱动装置6的压头气缸各过程的速度指令例子，在下降过程中，在到达接近下模2的给定高度之前高速下降，然后，切换成低速并继续下降，在最低点以给定时间连续加压，停止后以低速上升，再切换成高速并上升到上升待机位置。在这一过程中，压头气缸从最低点以上升动作移动时，压力降低到某种程度的值(缓冲压力)。
弯曲角度的检测角度θs示出了压头3下降、使上模4与下模2上的板材W接触时开始弯曲的180度以下的值，是在压头3到达最低点之前逐渐变小的角度。压头3在最低点降低压力时，或稍微上升时，检测角度θs根据板材W的弹性变形回复稍有恢复。之后，到上模4与下模2脱离之前，角度测量仪9使角部接触工具12相对于板材W的挤压力变弱，因而，检测角度θs逐渐恢复到原来的180度的值上。
弯曲载荷检测装置38的检测载荷(压头气缸的载荷)WD，从压头3下降使上模4与板材W接触时开始产生，并当随着弯曲的进行成为屈服状态时，载荷值一度急剧下降。把该降低开始时的点称为载荷峰值点WDD。载荷降低后，上模4处在压到下模2的底面上的状态，由此，检测载荷WD再度上升，之后，在压头3上升并使上模4与下模2脱离之前，检测载荷WD逐渐降低并返回到0。
如图25的流程图所示，在学习控制中，在压头的下降过程中，载荷峰值点检测装置80监视检测载荷WD，并检测载荷峰值点WDD(步骤S1)。在检测压头气缸的最低点之前，进行载荷峰值点的监视以及最低点的监视(步骤S1、S4)，在这期间，检测从载荷峰值点到目标角度θM的压头气缸的行程量或时间(测量量A)(S2)，同时，检测从目标角度θM到最低点的压头气缸的行程量或时间(测量量B)(S3)。载荷峰值点的检测是在超时检测过程(S7)中监视到达给定时间之前进行了检测与否的，并在超时的场合输出计测误差信号。在压头3到达最低点的情况下，当压头3上升时，检测弹性变形回复量(测量量C)(S5)。弹性变形回复量的检测能获得角度检测部85所得到的弹性变形回复后的检测角度(产品弯曲角度)θ2与压到下模2上时的检测角度θ1之差。在图24中，用于计算弹性变形回复量的装置在图中省略。图24的特性曲线检测部82从这样测量的各测量量A～C中选择特性曲线图表76的相应的特性曲线，并把经过选择的特性曲线标志符号(特性曲线序号)传递给修正值生成部83。
下文具体说明特性曲线的选择。特性曲线图表76预先、即进行学习控制之前，通过脱机等生成。该生成是基于过去弯曲加工中的测量结果或实验值、模拟结果等制作的。具体地，特性曲线图表76除了把从载荷峰值点WDD到目标角度θM的压头气缸的行程量或时间(测量量A)作为设定图表群来设定外，还把各个成为图表的特性曲线序号表格(S1～Sn)作为设定表格群来设定。在一个特性曲线序号的表格中，记录从目标角度θM到最低点的压头气缸的行程量或时间(测量量B)以及按照与弹性变形回复量(测量量C)的关系确定的特性曲线序号(1，2，……)。图24的特性曲线检测部82首先从测量量A中选择相应的特性曲线序号表格，然后，再从所选择的特性曲线序号表格中选择由测量量B及测量量C的关系确定的特性曲线序号(1，2，……)。
修正值生成部83在每一特性曲线中，以弯曲角度误差(θD)与下一次修正值θh的关系曲线作为修正值换算数据84来设定。把角度检测部85中所得到的弹性变形回复后的检测角度(产品弯曲角度)θ2与目标角度(θM)进行比较，用修正值生成部83，根据相应的特性曲线的关系曲线，把该弯曲角度误差(θD)变换成下一次修正值θh。把这样生成的下一次修正值θh输入给弯曲控制装置41的下模高度控制装置44中的修正部45。在下一次弯曲加工时，把相对于弯曲角度目标值的下模高度控制成用下一次修正值θh修正的高度并进行弯曲加工。下一次修正值θh可以用于原来的修正中，另外，也可以用于与数次弯曲加工中的下一次修正值θh的结果或适当的测量结果等一起利用统计学处理的值进行修正的情况。这样，可以进行3点工作台中的学习控制，另外，用该学习控制所进行的修正，是在例如改变弯曲角度的目标值或板厚、材质等时进行的，也可以在反复进行相同条件的加工时实施不使用学习控制功能的加工。
下文以图27～图29一起说明空气工作台的弯曲机械情况下进行学习控制的控制系统。弯曲机械控制装置70具有弯曲控制装置71A和学习控制装置72A。弯曲控制装置71A如同图23的例子，由根据加工程序进行控制的计算机式数值控制装置及可编程序控制器构成。弯曲控制装置71A备有压头升降控制装置73A，但不具有图23例子的下模高度控制装置74，在该压头升降控制装置73A是设有修正部75。压头升降控制装置73A一边监视压头位置检测装置37的行程位置、弯曲载荷检测装置38检测的弯曲载荷以及角度测量仪9的弯曲角度测量值，一边进行升降控制。修正部75A具有根据从外部提供的修正值对与目标角度对应的过行程目标值进行修正的功能。
学习控制装置72A如图28所示，包括特性曲线图表76A、载荷峰值点检测装置80A、特性曲线检测部82A、弹性变形回复后的角度检测部85A、修正值生成部83A以及向NC装置输出的控制部86A。通过特性曲线检测部82A和修正值生成部83A构成修正值生成装置79A。向NC装置输出的控制部86A，具有为了进行弹性变形回复后的角度测量，使压头3从后述的过行程目标值按照给定高度一度再次上升、下降之后进行上升恢复移动的动作(复算)的功能，用具有该功能的部分和角度检测部85A构成产品弯曲角度测量装置78A。NC装置是弯曲机械装置73A中进行数值控制的装置部分。
特性曲线图表76A预先(即进行学习控制之前)通过脱机等生成。该生成是基于过去弯曲加工中的测量结果或实验值、模拟结果等制作的。具体地，特性曲线图表76A除了把从载荷峰值点WDD到目标角度θM的压头气缸的行程量(该量在该例中用时间代用)进行分类之外，还把特性曲线进行分类。
修正值生成部83A对每一个特性曲线来说，以产品弯曲角度θ2与目标角度θM的误差θD以及过行程目标值Pso的下一次修正值PA的关系曲线为修正换算数据84A进行设定。
其它各部的功能与下文运转方法的叙述一起说明。
下文说明用该学习控制装置72A进行学习控制的弯曲机械的运转方法。
首先，与图29一起说明一次弯曲过程中的各部动作及测量值等。压头3按照压头行程位置Ps的曲线所示那样，从是死点等上升待机位置下降到过行程目标值Pso处，之后，为了检测板材W的弹性变形回复和不但弯曲角度，一度上升、再次下降之后，上升到上升待机位置。
弯曲角度的检测角度θs是压头3下降、上模4与下模2上的板材W接触时开始弯曲的180度以下的值，成为压头3到达过行程目标值Pso之前逐渐变小的角度。之后，在压头3上升时到上模4与下模2脱离之前，由于角度测量仪9的角部接触工具12相对于板材W的挤压力变弱，因而，检测角度θs逐渐恢复到原来的180度的值上。下面说明弹性变形回复的关系。
弯曲载荷检测装置38的检测载荷(压头气缸的载荷)WD，从压头3下降使上模4与板材W接触时开始产生，并当随着弯曲的进行成为屈服状态时，载荷值一度急剧下降。把该降低开始时的点称为载荷峰值点WDD。载荷降低后，上模4到达过行程目标值Pso处，在变换成上升期间，检测载荷WD因塑性加工特性暂时再度上升，但是，压头3进一步上升，直到上模4与下模2脱离之前，检测载荷WD逐渐降低并返回到零。
图28中的学习控制装置72A的载荷峰值点检测装置80A，监视检测载荷WD，并检测载荷峰值点WDD。特性曲线检测部82A监视载荷峰值点检测装置80A的检测信号，角度测量仪9的检测角度θs及时间，并检测出载荷峰值点WDD的检测之后到检测角度θs变成目标角度θM的时间Δt。该时间Δt间接地示出了载荷峰值点的检测之后到变成目标角度θM的压头3的行程。特性曲线检测部82A对照特性曲线图表76A选择这样的检测时间Δt(压头行程)或弯曲特性的特性曲线。特性曲线检测部82A进一步根据该检测的时间Δt(压头行程)输出下一次的过行程目标值Pso。
产品弯曲角度测量装置78A监视检测角度θs及检测载荷WD。在弯曲过程之后，检测板材W产生弹性变形回复时的板材W的弯曲角度。具体地，在压头3到达过行程目标值Pso时，通过输出控制部86A的控制，压头3一度上升并再度下降。即是说，进行复算动作。角度检测部85A在输出控制部86A输入复算动作的开始信号时，监视检测载荷WD，并把检测载荷WD上升时的角度测量仪9的检测角度θs作为产品弯曲角度θ2进行检测。即是说，在复算动作中，当上模4再次挤压板材W时，产生检测载荷WD。利用该检测载荷WD的上升，得到测量时间。根据复算动作产生的再度挤压所进行的角度检测，是在角度测量仪9的角部接触工具12可靠地挤压到板材W上的状态下进行的，因此，提高了检测精度。
把这样检测的产品弯曲角度θ2与目标角度θM进行比较，把其误差θD用修正值生成部83A变换成过行程目标值的修正值Pa并进行输出。修正值生成部83A选择与特性曲线检测部82A检测的特性曲线对应的关系曲线，根据该关系曲线把误差θD换算成修正值Pa。
从修正值生成部83A输出的下一次修正值Pa输入给修正部75，修正部75根据下一次修正值Pa对特性曲线检测部82A输出的过行程目标值Pso进行修正。根据该修正后的过行程目标值Pso-Pa，控制下一次弯曲加工中的压头3的过行程。这样进行学习控制。
本发明的优良效果本发明的弯曲机械，把用于计测板材弯曲角度的角度测量仪组装到阳模内，上述角度测量仪具有诱导型直线位置检测器，因此，可以把结构紧凑的角度测量仪内置到金属模具中，一边进行弯曲加工，一边进行高精度的角度测量。
上述角度测量仪是用电流相位角的变化进行检测的，并具有把线圈的温度特性与数个线圈或阻抗装置的输出相抵消进行补偿的功能，在这种情况下，不会出现信号衰减的问题，能进行更高精度的角度测量，而且能够用简单的结构进行排除温度变化的影响的角度测量。
在阳模由沿模宽方向并列的数个分割模形成的场合，分割模相互间的侧端面设置有容纳凹部，用于容纳角度测量仪，在这种情况下，由于角度测量仪内置的原因，不需要对金属模进行分割，可以很容易地把角度测量仪内置到金属模内。
本发明的弯曲机械的运转方法，利用内置到上模中的角度测量仪，进行与弹性变形回复对应的高精度的弯曲加工。特别是在预备对弯曲过程中所产生的上模升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系进行分类的特性曲线图表、以及把与弹性变形回复对应的下一次修正值给予每一种特性曲线的修正值换算数据的情况下，不管板厚或材质等的情况怎样，都能得到弯曲角度的目标角度，能进行学习控制所产生的适当的修正，对于与弹性变形回复对应的高精度的弯曲加工来说，能够简单地进行控制并迅速地进行。
权利要求
1.一种弯曲机械，是在把板材用直线状延伸的阳模与阴模夹持住进行弯曲加工的弯曲机械，其特征是，把用于计测由该阴、阳模进行弯曲的板材的弯曲角度的角度测量仪组装到阳模内，所述角度测量仪包括与板材的弯曲加工的凹角部的两面接触、产生与角部成形面间的开度角对应的直线位置变位的角部接触工具；及用于测量该角部接触工具直线位置变位的诱导型直线位置检测器。
2.根据权利要求1记载的弯曲机械，其特征是，所述直线位置检测器是利用电流相位角的变化检测直线位置的变位的，并具有把直线位置检测用的线圈的温度特性与数个线圈或阻抗装置的输出相抵消、进行补偿功能。
3.根据权利要求1或2所记载的弯曲机械，其特征是，所述阳模由沿模宽方向并列的数个分割模形成，通过变更分割模的排列个数，可以使模宽变更，在任何一个分割模的分割模相互间的侧端面上设有容纳凹部，所述角度测量仪容纳在该容纳凹部中。
4.一种弯曲机械的运转方法，是如权利要求1或2或3所记载的弯曲机械运转的方法，其特征是，测量弯曲过程中作为阳模的上模的升降位置、作用在上模上的载荷及板材的弯曲角度，在该弯曲过程之后，测量在上模的某种程度的恢复状态或上模的加压缓冲状态下的板材弹性变形恢复后的弯曲角度，根据所测量的上模的升降位置、作用在上模上的载荷、板材的弯曲角度及弹性恢复后的弯曲角度的相互关系，得到进行弯曲机械的弯曲角度控制的可调整部分的下一次修正值。
5.一种弯曲机械的运转方法，其特征是，是如权利要求4所记载的弯曲机械的运转方法，预备把弯曲过程中的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线的特性曲线图表、以及把与弹性变形回复后的弯曲角度对应的所述可调整部分的下一次修正值给予所述每一种特性曲线的修正值换算数据，对照前面的特性曲线图表，选择与弯曲过程中所测量的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度对应的特性曲线，把弯曲过程后的所述弹性变形回复后的弯曲角度用所选择的修正值换算数据换算，得到可调整部分的下一次修正值。
6.一种弯曲机械的运转方法，是如权利要求5所记载的弯曲机械的运转方法，其特征是，所述弯曲机械可改变作为阴模的下模的底面高度，让上模下降到把板材压到下模底面上的状态下进行弯曲，所述可调整部分是下模的底面高度，从所述修正值换算数据所得到的下一次修正值是所述底面高度的修正值。
7.一种弯曲机械的运转方法，是如权利要求5所记载的弯曲机械的运转方法，其特征是，所述弯曲机械用作为阳模的上模向下模的进入量的调整来确定弯曲角度，并且，所述可调整部分是上模，由所述修正值换算数据所得到的下一次修正值，是上模进一步从板材弯曲角度成为目标角度的上模升降位置下降的相对于过行程目标值的修正值。
8.根据权利要求6所记载的弯曲机械的运转方法，其特征是，弯曲过程中所产生的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的关系的特性曲线，是对应于载荷峰值点到目标角度的上模的行程以及目标角度到最低点的上模的行程进行分类的。
9.一种弯曲机械，是如权利要求1或2或3所记载的弯曲机械，具有进行弯曲角度控制的可调整部分，其特征是，设置有学习控制装置，该学习控制装置包括把弯曲过程中的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材弯曲角度的相互关系分类成数种特性曲线的特性曲线图表；把与弹性变形回复后的弯曲角度对应的所述可调整部分的下一次修正值给予所述每一种特性曲线的修正值换算数据；测量弯曲过程中上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材的弯曲角度的装置；测量弯曲后上模某种程度的恢复状态或上模加压缓冲状态下的板材弹性变形回复后的弯曲角度的装置；根据弯曲过程中所得到的上模的升降位置、作用到上模上的载荷以及板材的弯曲角度值，选择所述特性曲线图表的相应的特性曲线，根据所选择的特性曲线，借助于所述修正值换算数据，生成与弹性变形回复后的弯曲角度对应的可调整部分的下一次修正值的修正值生成装置。
全文摘要
弯曲机械及其运转方法运转方法,能把结构紧凑的角度测量仪内置到金属模具中并进行高精度的加工。用以直线状延伸的上模及下模进行弯曲加工,把角度测量仪内置到上模中。该测量仪由连杆式的角部接触工具和计测该工具变位的诱导型直线位置检测器构成。为学习而运转时,测量弯曲过程中上模的位置、载荷及其弯曲角度,之后测量弹性变形回复后的弯曲角度。依各测量值相互关系得到进行弯曲机械的弯曲角度控制的可调整部分的下一次修正值。
文档编号B21D5/02GK1292309SQ0013064
公开日2001年4月25日 申请日期2000年10月8日 优先权日1999年10月7日
发明者伊藤俊逸, 后藤忠敏 申请人:村田机械株式会社, 阿米太克株式会社