プレスブレーキ（）は、金属板を曲げ加工するためのプレス機械。ベンダーやベンディングマシンとも呼ばれる。「パンチ」と呼ばれる先端の尖った上金型と、「ダイ」と呼ばれるV字の溝がついた下金型で板材を挟み、圧力を加えて所定の角度や形状に曲げる。板金加工において広く使用される。

概要

鉄、ステンレス鋼、アルミニウムなどに代表される金属板の曲げ加工に用いられる。板金部品の筐体、カバー、フレーム、機械部品など、さまざまな製品の製造工程で利用されている。

板材の位置決めにはバックゲージが用いられる。一般的なV曲げでは、V字形の溝を持つダイの上に板材を置き、パンチを下降させることで板材を変形させる。パンチの下降量や金型の形状などを調整することによって、曲げ角度や曲げ形状を制御する。曲げ加工には、V曲げのほか、R曲げやヘミング曲げなどの方法がある。

構造と機構 フレーム形状としては「C形」および「ストレートサイド形」があり、機械の横幅が広く、上下動の駆動装置は油圧式・サーボ式・機械式ともに複数組み込まれていることが多い。

幅の広い材料の曲げ加工ができる（単体だと6mの材料を曲げることのできる機械も販売されている）が、加工荷重によってラムやテーブルがたわみ、中央部と両端部で曲げ角度が異なる現象が生じる。このたわみを補正し、加工幅全体で均一な曲げ角度を得るために、クラウニング機構（crowning）が用いられる。クラウニング機構では、下部テーブルなどに設けた補正機構によって、加工時の荷重によるたわみをあらかじめ見込んだ形状に補正する。これにより、ラムとテーブルの間隔を加工幅にわたって適切に保ち、加工幅全体で均一な曲げ角度を得ることができる。クラウニングには、テーブルを機械的に変形させる方式や、油圧シリンダーなどによって補正量を調整する方式などがある。また、NCやCNCを備えたプレスブレーキでは、加工条件に応じてクラウニング量を自動的に設定・制御する機種もある。

クラウニング機構が備わっていない古い機種などでは、金型とスライド・ボルスターの間に紙などのスペーサーを挟むことで、ワークにかかる圧力を部分的に調整するなどの措置が必要となる場合があり、使いこなすにはある程度の熟練が必要である。

駆動方式 油圧式 油圧式は、油圧ポンプによって発生させた作動油の圧力を、機械の左右に配置された油圧シリンダーに送り、その力によってラムを上下させる方式である。

油圧式は、大きな加圧力を発生させることができるため、さまざまな加工能力のプレスブレーキに用いられている。また、油圧シリンダーのストロークを利用してラムを駆動するため、大きな開口高さ（オープンハイト）やラムストロークを必要とする機種にも適している。

一方、油圧ポンプや油圧シリンダー、バルブ、配管などの油圧機器を必要とするため、作動油の管理や油圧機器の保守が必要となる。近年では、油圧ポンプをサーボモーターによって制御する油圧サーボ方式も用いられており、油圧式の加圧能力を維持しながら、ラムの速度や停止位置、消費電力などを制御する方式が採用されている。

機械式 機械式は、モーターの回転運動をクランク、偏心機構、リンク機構などの機械的な機構によってラムの上下運動に変換する方式である。そのため、油圧式とは異なり、ラムの駆動に油圧シリンダーを使用しない。

機械式の一種として、サーボモーターを駆動源とする機械サーボ式もある。機械サーボ式では、サーボモーターの回転をボールねじなどの機械的な伝達機構によってラムに伝達する。サーボモーターの回転を電気的に制御することで、従来の機械式と比較してラムの速度や位置、運動パターンを柔軟に制御できる。

サーボモーターを用いた電動式 サーボモーターを用いた電動式は、サーボモーターの回転運動をボールねじなどの機械的な伝達機構によって直線運動に変換し、ラムを駆動する方式である。代表的な構成では、ACサーボモーターとボールねじを組み合わせ、モーターの回転量を制御することでラムの位置や速度を制御する。

サーボモーターは回転速度や回転位置を電気的に制御できるため、材料に接近するときは高速でラムを移動させ、曲げ加工時には速度を低下させるなど、工程に応じてラムの速度を変化させることができる。また、ラムを所定の位置に停止させる制御も可能である。

油圧機構を使用しない完全電動式では、油圧ポンプ、油圧シリンダー、作動油などを必要としないため、油圧系統に関する保守も不要となる。また、サーボモーターは必要な動作に応じて出力を制御できるため、油圧ポンプを常時運転する方式と比較して、消費電力を低減できる場合がある。

このように、プレスブレーキにおける「サーボ式」という名称は、必ずしも完全電動式だけを意味するものではなく、サーボモーターの動力を機械的にラムへ伝達する方式と、サーボモーターを用いて油圧系統を制御する方式の双方が存在する。日本鍛圧機械工業会の認証登録リストでも、「機械サーボプレスブレーキ」と「油圧サーボプレスブレーキ」が区別されている。

自動化 プレスブレーキでは、曲げ加工そのものに加えて、材料の搬送、位置決め、金型交換、完成品の取り出しなどの自動化が進められている。ロボットとプレスブレーキを組み合わせたベンディングセルでは、材料の搬送から曲げ加工までを自動化できる。

自動工具交換装置（ATC）を備えた機種では、加工する製品に応じて金型を自動的に交換することもできる。

主なメーカー 相澤鐵工所 アマダ コマツ産機 村田機械 トルンプ バイストロニック

関連項目 板金加工 工作機械 プレス機械

脚注

外部リンク 日本鍛圧機械工業会