JP2006231391A - 長尺材の曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ６軸の変位指令信号と６軸の変位フィードバック信号との偏差に基づいてアクチュエータ６軸を操作するセミクローズ制御を実行すると共に、変位指令信号に対する簡単で有効な補正値生成手段を具備した長尺材の曲げ加工装置を実現する。
【解決手段】 ６軸パラレルリンク機構により可動ダイスのオフセット量とダイス角が与えられ、上位装置より与えられる前記６軸の変位指令信号と前記６軸の変位フィードバック信号との偏差に基づいて前記６軸のアクチュエータを操作する制御手段を有する長尺材野曲げ加工装置において、曲げ加工中に実測された前記６軸の変位測定値と前記変位指令信号の位置誤差に基づいて次の曲げ加工における前記変位指令信号の補正値を演算して保持する補正値生成手段２００を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、６軸パラレルリンク機構により、可動ダイスのオフセット量とダイス角度とが与えられる長尺材の曲げ加工装置に関する。

６軸パラレルリンク機構を用いた長尺材の曲げ加工を開示した先行技術文献として、特許文献１がある。この特許文献１には、３次元曲げ加工ヘッドに６軸パラレルリンク機構を設け、この６軸パラレルリンク機構の姿勢制御により、６軸パラレルリンク機構に支持された可動ダイスのオフセット量とダイス角度を所定の値に設定し、長尺ワーク材を曲げ加工する曲げ加工装置が開示されている。

図７は上記曲げ加工装置の上面図であり、この曲げ加工装置は曲げ加工ヘッド３０２及びワーク材供給装置３０３を備えている。
曲げ加工ヘッド３０２は、長尺材であるワーク材３０１を挿通させるガイド穴をもつガイドパイプ３０６を中心部に固定されたベース部材３０７と、ガイドパイプ３０６から前方に送られる長尺ワーク材３０１に曲げ力を加えるための可動ダイス３０８を中心部に固定された可動板３０９と、自在継手３１０ａ，３１０ｂを介してそれぞれベース部材３０７，可動板３０９に端部が連結された６個の油圧シリンダ（伸縮装置）３１０とから構成されている。

６個の油圧シリンダは、リンク長が可変のリンクを構成するもので、図８に示すようにＶ字状に配置されている。これにより、油圧シリンダ３１０と油圧シリンダ３１０に連結されたベース部材３０７及び可動板３０９とは、６軸パラレルリンク機構を構成することになり、油圧シリンダ３１０の伸縮制御により、ベース部材３０７に対する可動板３０９の位置（距離、ずれ）や傾斜等を任意に設定できる。すなわち、油圧シリンダ３１０の伸縮によって並進３自由度で回転３自由度の計６自由度の運動を行なうことができる６軸パラレルリンク機構が形成されている。

図９は、曲げ加工の原理説明図である。可動ダイス３０８とガイドパイプ３０６の２つの金型において、中心軸の相対的なずれであるオフセット量（Ｕ）を与え、更に円滑に加工が行えるように、曲げ半径Ｒに応じてダイス角度（θ）の傾きを与え、そこに送り推力ＰＬで押し通すことによって、曲げ加工が行われる。

ワーク材３０１にはオフセット量（Ｕ）の大きさに対応した加工荷重Ｐが働き、金型間距離Ｖによって曲げモーメントＭ＝ＰＶが作用して塑性変形を起こす。
ガイドパイプ３０６は固定とし、可動ダイス３０８だけを移動・傾斜させて、所望のオフセット量（Ｕ）とダイス角度（θ）、金型間距離Ｖを与える。この可動ダイス３０８を動作させるために、上記６軸パラレルリンク機構を用いている。

なお、上記構成は、６軸のアクチュエータとしてその駆動源として油圧シリンダを用いているが、アクチュエータの駆動源はこれに限らず、たとえば、電動サーボモータを用いることもできる。

可動ダイスにオフセット量とダイス角度を与えるパラレルリンク機構のアクチュエータ６軸の位置制御（伸縮制御）は、ワーク材の曲げ形状に応じてあらかじめ上位制御装置に設定された可動ダイスのオフセット量とダイス角度の動作指令に基づいて、ワーク材供給装置の送り軸及びアクチュエータ６軸の移動量が計算され、これら各軸に変位指令信号を送り、この変位指令信号に基づいてアクチュエータ６軸の位置制御を実行している。

図５は、従来の長尺材の曲げ加工装置におけるアクチュエータ６軸及び送り軸の位置制御を実行する制御モジュール構成（アクチュエータの駆動源として電動サーボモータを用いたもの）を示す機能ブロック図である。加工対象のワーク材１はワーク材供給装置２によりガイドパイプ３を経由して長手方向に押し出される。ワーク材１の先頭側は、可動板４に支持された可動ダイス５に挟持されている。

６は、可動板４の周りに取り付けられた、６軸を代表して示すNO.1軸アクチュエータである。７はこのアクチュエータを伸縮操作するサーボモータ、８はアクチュエータの伸縮変位のフィードバック信号を発信するエンコーダである。

可動ダイス５は、可動板４の周りに取り付けられたアクチュエータ６軸の位置制御により、所定のオフセット及びダイス角度が与えられる。９は、ワーク材供給装置２を位置制御するサーボモータ、１０はワーク材の移動距離のフィードバック信号を発信するエンコーダである。

送り軸及びパラレルリンクを構成するアクチュエータ６軸は、サーボモータとボールねじによる駆動方式が採用され、その変位量はサーボモータの回転軸に取り付けられたエンコーダにより測定されてフィードバックされる、いわゆるセミクローズ制御方式が採用されている。

１１ａ乃至１１ｇは、アクチュエータ６軸に対応する位置制御のための制御モジュールである。NO.1軸アクチュエータ６の制御モジュール１１ａにおいて、１２はアクチュエータ６の位置制御サーボアンプ、１３はワーク材供給装置２の位置制御サーボアンプである。他の制御モジュール１１ｂ乃至１１ｇは、アクチュエータ６の位置制御サーボアンプ１２に相当するサーボアンプを備えるが、ワーク材供給装置２の位置制御サーボアンプ１３については制御モジュール１１ａのみが備える。

１４は上位制御装置であり、１４１はダイス動作設定部、１４２は変換計算部、１４３は各軸変位指令部である。この各軸変位指令部より、送り軸の変位指令信号Ｐｓ及びアクチュエータ６軸の変位指令信号Ｌ１乃至Ｌ６が出力され、制御モジュール１１ａ乃至１１ｇに渡される。

制御モジュール１１ａにおいて、サーボアンプ１２は、NO.1軸アクチュエータ６に対する変位指令信号Ｌ１とエンコーダ８からのフィードバック信号Ｆ１の偏差に基づき操作信号Ｍ１をサーボモータ７に発信し、アクチュエータ６の伸縮変位をＬ１と一致させるセミクローズ制御を実行する。他のモジュールにおいても同様のセミクローズ制御が実行される。

制御モジュール１１ａにおいて、サーボアンプ１３は、送り軸に対する変位指令信号Ｐｓとエンコーダ１０からのフィードバック信号Ｐｆの偏差に基づき操作信号Ｍ０をサーボモータ９に発信しワーク材供給装置２の伸縮変位をＰｓと一致させるセミクローズ制御を実行する。
特開２００２−３４６６４０号公報

ワーク材１が実装されていない無負荷の状態では、ワーク材供給装置２の送り軸およびパラレルリンクを構成するアクチュエータ６軸は、セミクローズ制御により、位置指令信号のとおりに駆動され、従って可動ダイス５のオフセット量とダイス角度は、あらかじめ設定したとおりに駆動される。

しかし、ワーク材１が実装された曲げ加工状態では、曲げ加工により可動ダイス５で発生する負荷力が、ワーク材供給装置２およびパラレルを構成するアクチュエータ６軸に加わるため、送り軸及びパラレルリンクのサーボシステムのサーボ剛性及びアクチュエータのメカ剛性により、変位指令信号と実際の制御結果の変位の間に位置誤差が発生する。

ただし、通常はワーク材供給装置２の送り軸の剛性は高いため、送り軸の位置誤差は小さく、主としてパラレルを構成するアクチュエータ６軸の位置誤差が問題となる。
このため、曲げ加工中における可動ダイスのオフセット量とダイス角度は、予定された値と一致せず、その結果、最終的に加工されたワークの形状と予定した形状との間に誤差が発生し、ワークの形状精度が悪くなり、製品としてのワークの品質、製品価値に影響を及ぼす。

図６は、実機による曲げ加工実験の結果を示す特性図である。図６（Ａ）は早送り工程Ｔ１、初期曲げ工程Ｔ２，一定曲げ工程Ｔ３，終了工程Ｔ４，もどり工程Ｔ５における、送り軸変位指令信号及びアクチュエータ６軸の変位指令信号の遷移を示す。

図６（Ｂ）は、工程Ｔ１乃至Ｔ５に対応した送り軸の負荷力及びアクチュエータ６軸の負荷力の遷移を示す。
この特性図に示されるアクチュエータ６軸の負荷力の遷移は、曲げ成形を開始して安定した一定曲げの領域に入る前の初期曲げの段階では、可動ダイス５に対して変動する大きな負荷力が発生していることがわかる。

この負荷力のために、アクチュエータ６軸にはサーボ剛性による位置決め誤差が発生し、またアクチュエータ自身及びジョイント部のメカ剛性による位置誤差も発生し、これら位置誤差が加算されて最終的には可動ダイス５のオフセット量とダイス角度の誤差になる。

これらの位置誤差を補正するための手法として、アクチュエータ６軸を伸縮操作するサーボモータの電流値の計測値から負荷力を計算し、あらかじめ簡単な実験で求めておいた、負荷力と位置誤差のデータからアクチュエータを含むリンク部の位置誤差を予測して、補正値を生成する方法が考えられる。

しかしこの方法は、単純曲げの場合はある程度効果を期待できるが、時々刻々変化する複雑な曲げ成形の場合には、補正値を作成すること自体が困難になるため実用的ではない。

更に別の補正手法として、サーボモータの電流値を換算してトルクを求めて軸方向の負荷力に換算し、あらかじめ詳細な実験で求めておいた負荷力と位置誤差の実験データをもとに補正値を生成する方法が考えられる。

しかし、この方法では、実験データが膨大なデータ量になる。即ち、負荷力と位置誤差の関係は、アクチュエータ６軸の取付け位置、その時のアクチュエータ取付け角度（重力の影響）に関係し、さらにその時のストローク量によっても特性は変化するため、これらのすべての要因を考慮した実験データを収集することは実質的に不可能である。

更に別の補正手法として、サーボモータの電流値を換算してトルクを求めて軸方向の負荷力に換算して補正値を生成する方法が考えられる。以上２つの手法は、いずれもサーボモータの電流値を基にして補正を行う方法である。

しかし、以上２つの手法では、初期曲げ工程のようにアクチュエータが動作中の工程では、換算したトルク値の中には静的な負荷トルク成分と動的な加速トルク成分が含まれるため、本当に補正に必要な負荷トルク成分だけを抽出することは困難である。

特に可動ダイス５の動作範囲が大きい場合には、アクチュエータ６軸のストロークや取付け角度が大きく変動し、可動部全体の質量がアクチュエータの夫々に分配される各軸の等価慣性質量も動作中に大きく変動するため、各軸のトルク値は大きく変動し、更に同じトルク値でもその時の曲げの条件、加工スピード、位置指令信号の波形により静的負荷トルクと加速トルクの成分比率が異なる。

このため、特に初期曲げ工程においては、サーボモータの電流値からモータの負荷トルクを換算して位置誤差補正を行なう方法には不確定要素が含まれる。
更に別のアクチュエータ６軸の位置制御方式としては、実際の支点間距離を測定することに近い効果のある、アクチュエータの変位量を直接変位センサで検出して位置制御を行なう、いわゆるフルクローズ制御を行なう方式も考えられる。

しかしこの方式は、アクチュエータの位置制御の分解能がこのセンサ自身の最小分解能で決まってしまうため制御精度が粗くなり、高分解能のエンコーダを用いたいわゆるセミクローズ制御よりも制御精度が数段落ちる結果となり、実用的ではない。

またフルクローズ制御にした場合、可動板４の姿勢の変化により発生するアクチュエータ６軸の等価的な分配質量が時々刻々変化して各アクチュエータを安定して制御することが困難となる。

位置決め制御精度を上げようとして制御系の感度を上げるとアクチュエータが勝手に振動する発振現象を起こしやすくなる。このため、アクチュエータの位置制御はエンコーダのフィードバックによるセミクローズ制御が最適である。

しかし、セミクローズ制御の場合はエンコーダのパルス数を制御するため、ボールねじで駆動されるアクチュエータ両端の支点間の距離までは制御できないので、本質的に位置誤差を伴なう問題点を有する。

このため、ワーク材の曲げ加工精度が、ワーク材の材質、熱処理、断面形状、曲げ半径、捩り角度等に依存することから、希望する曲げ形状を得るための可動ダイスの動作パターン（可動ダイスのオフセット量とダイス角度）を設定する段階で、可動ダイスに発生するオフセット量の誤差やダイス角度の誤差を経験値や単純曲げの実験データから予測してアクチュエータ６軸の変位指令信号を手動修正していた。このため希望する形状を得るためにはかなりの熟練を必要としていた。

従って本発明が解決しようとする課題は、６軸の変位指令信号と６軸の変位フィードバック信号との偏差に基づいてアクチュエータ６軸を操作するセミクローズ制御を実行すると共に、変位指令信号に対する簡単で有効な補正値生成手段を具備した長尺材野曲げ加工装置を実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）６軸パラレルリンク機構により可動ダイスのオフセット量とダイス角が与えられ、上位装置より与えられる前記６軸の変位指令信号と前記６軸の変位フィードバック信号との偏差に基づいて前記６軸のアクチュエータを操作する制御手段を有する長尺材の曲げ加工装置において、曲げ加工中に実測された前記６軸の変位測定値と前記変位指令信号の位置誤差に基づいて次の曲げ加工における前記変位指令信号の補正値を演算して保持する補正値生成手段を備えたことを特徴とする長尺材の曲げ加工装置。

（２）前記制御手段は、次回以降の曲げ加工時には前記変位指令信号に前記補正値を加算又は減算の少なくとも一方を行った位置指令信号に基づいて前記６軸のアクチュエータを操作することを特徴とする（１）に記載の長尺材の曲げ加工装置。

（３）前記補正値生成手段は、時間軸又は前記長尺材の送り量の少なく共いずれかに同期して前記補正値を保持することを特徴とする（１）又は（２）に記載の長尺材の曲げ加工装置。

（４）前記補正値生成手段は、前記位置誤差に対して補正係数を付与する補正係数設定手段を備え、前記補正係数は前記長尺材の加工箇所に対応して独立に設定可能とされていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の長尺材の曲げ加工装置。

（５）前記補正係数設定手段は、次回以降の曲げ加工時に前記補正係数を修正することを特徴とする（４）に記載の長尺材の曲げ加工装置。
（６）前記６軸は、前記変位を実測するための光学的距離測定手段を備えることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の長尺材の曲げ加工装置。

本発明によれば次のような効果がある。
（１）本発明の構成（１）によれば、セミクローズ制御で操作されるアクチュエータ６軸の位置誤差を、変位指令信号とアクチュエータ６軸の実測値との差で求め、これを補正値として保持する補正値生成手段を適用すれば、経験や実験データにより可動ダイスの動作パターンを設定する処理が不要となる。

更に、補正値を生成する過程で、複雑な計算や膨大な実験データを用意する必要がなく、曲げ加工の一連の作業中で一番ネックとなるアクチュエータ６軸への適正な変位指令信号を作成することができるので、効率的に高い曲げ加工精度を得ることが可能になる。

（２）本発明の構成（２）によれば、前回加工時に保持されていた補正値を、今回加工の変位指令信号の補正として使用することにより、環境変化により変動する位置誤差に追従して補正値が修正される。従って、常に最適な変位指令の設定が実現され、高い曲げ加工精度を得ることが可能になる。

（３）本発明の構成（３）によれば、時間軸又はワーク材の送り量に同期して補正値を保持することにより、加工工程中のどの時間又は送り量のときに補正が適正か否かを容易に確認できる。これにより、補正値を部分的にきめ細かに修正することができ、高い曲げ加工精度を得ることが可能になる。

（４）本発明の構成（４）によれば、補正値に対して補正係数を付与する補正係数設定手段を備えることにより、任意の時間軸又は送り量に対応して補正値を修正することができ、高い曲げ加工精度を得ることが可能になる。

（５）本発明の構成（５）によれば、付与された補正係数を次回以降の曲げ加工時に修正することにより、環境条件の変化に対応して補正値をよりきめ細かに修正することができ、高い曲げ加工精度を得ることが可能になる。

（６）本発明の構成（６）によれば、実測の手段として光学的な距離測定手段を導入することで、市販の機器で十分な変位の測定精度を確保でき、高い曲げ加工精度が得られる長尺材の曲げ加工装置をローコストで実現することができる。

以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明を適用した長尺材の曲げ加工装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。図５で説明した従来装置と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。以下、本発明の特徴部につき説明する。

図１において、１００は本発明で導入された実測用変位センサであり、アクチュエータ６の支点間距離を測定する。他の５軸についても同一構成の実測用変位センサが取り付けられている。

この実測用変位センサとしては、例えば市販されている（株）キーエンス社製のＣＣＤレーザ変位センサＬＫシリーズ（基準距離:350mm、測定範囲:±100mm、分解能:10μm）を採用することで十分な実測精度を得ることが可能である。

Ｎ１は、この実測用変位センサの測定値であり、制御モジュール１１ａに入力される。他のアクチュエータ５軸及びそれらの制御モジュールについても同様である。
制御モジュール１１ａにおいて、点線のブロック２００は、本発明で導入された補正値生成手段である。この補正値生成手段２００は、データ収集手段２０１、誤差量判定手段２０２、補正係数設定手段２０３、補正値演算手段２０４、補正値出力手段２０５、加減算手段２０６よりなる。

データ収集手段２０１は、今回曲げ加工の変位指令信号Ｌ１及び実測用変位センサの測定値Ｎ１を入力し収集データを誤差量判定手段２０２に渡す。補正値出力手段２０５から得られる補正値ｋ＊ΔＬは、加減算手段２０６に渡される。

加減算手段２０６は、次回曲げ加工時に変位指令信号Ｌ１に対して補正値ｋ＊ΔＬを加算又は減算した位置指令信号をサーボアンプ１２の設定値として与える。サーボアンプ１２は、補正された位置指令信号とエンコーダ８からのフィードバック信号Ｆ１に基づいて、NO.1軸アクチュエータ６のサーボモータ７を信号Ｍ１により操作する。他の制御モジュール１１ｂ乃至１１ｇにおいても全く同様の補正処理が実行される。

図２は、本発明が適用された曲げ加工装置の信号処理手順を示すフローチャートである。加工がスタートすると、ステップＳ１で可動ダイスの動作設定を行いステップＳ２でアクチュエータ６軸及び送り軸の変位指令を演算する。これら２ステップは上位制御装置１４内で実行される。

上位制御装置１４より変位指令信号を取得したアクチュエータ６軸の制御モジュールは、ステップＳ３で各６軸及び送り軸の変位制御行い１回目の曲げ加工を実行する。ステップＳ４では、この曲げ加工工程中のアクチュエータ６軸の支点間距離が実測され、その距離データを取り込み保持する。

ステップＳ５では、アクチュエータ６軸の変位指令と支点間距離の実測データとの位置誤差ΔＬが演算され、その絶対値が判定基準値より小さい場合には、以降の補正値生成は実行しないで処理を終了する。

ΔＬの絶対値が判定基準値より大きい場合には、ステップＳ６に進み、位置誤差ΔＬに対して補正係数ｋを設定する。この場合、単純に位置誤差を加算する場合を「補正係数＝1」として補正係数を全加工工程又は任意の区間で可変できるようにしておく。

またこの時に、ワーク材供給装置２及びアクチュエータ６軸への変位指令信号は時間をパラメータとして出力していたが、ワーク材供給装置２の送り軸の送り量をパラメータとして変位指令信号を出力できるように変更することが可能である。

これまで通りの時間をパラメータとした変位制御に対して、各工程または任意の区間で補正係数を変える必要が発生した場合に、時間を基準にするよりもワーク材の長さ方向の距離に相当する送り軸の送り量を基準にした方が、形状補正に当たって直感的なイメージを作りやすい利点がある。

ステップＳ７では補正値が生成されて出力され、ステップＳ８で生成された補正値による位置指令信号に基づく次回の曲げ加工が実行され、この曲げ加工の実測データ収集がステップＳ４に戻り実行され、以下この処理ルーチンが繰り返される。

次に、各ステップの演算内容を説明する。ステップＳ２では、ステップＳ１で与えられる可動ダイスの動作設定から、送り軸の変位指令信号Ｐｓ(t)を決める。更に、アクチュエータ６軸の支点間距離の計算値M1(t)，M2(t)，M3(t)，M4(t)，M5(t)，M6(t)から中立時の支点間距離を引き算して、アクチュエータ６軸への変位指令信号L1(t)，L2(t)，L3(t)，L4(t)，L5(t)，L6(t)を作成する。

ステップＳ４における距離データの取り込みでは、アクチュエータ６軸の実測された距離データN1(t)，N2(t)，N3(t)，N4(t)，N5(t)，N6(t)を取り込む。判定のステップＳ５では、各軸の位置誤差ΔLを、
ΔLi(t)= Mi(t)−Ni(t) （i=1〜6）
で計算する。

ステップＳ６では、計算された各軸の位置誤差ΔLi(t)に補正係数ｋを乗算し、係数補正された補正値k＊ΔLi(t)を作成し、ステップＳ７で出力する。
例えば、アクチュエータ６の時刻ｔにおける支点間距離の計算値（目標値）が120mmの場合、中立時の支点間距離が100mmとすれば、変位指令は20mmになる。第一回目の曲げ加工で、実際の成形時の支点間距離が113mmだったとすれば、この時の位置誤差は120−113＝7mmになる。

補正係数ｋ＝１の場合、補正された変位指令信号は、20mm＋ｋ*7＝27mmになる。つまりこのとき、新たな支点間距離の目標値は127mmになり、次回以降の曲げ加工では、加工結果の実際の変位は、ほぼ当初の目標値（113mm＋7ｍｍ＝120mm）になる。このような補正を繰り返すことで、アクチュエータ６軸の各制御モジュールは、学習効果により理想的な位置サーボ機能を備えるように変化する。

図３は、ステップＳ４のデータ収集及びステップＳ７の変位指令補正値作成におけるデータをNo.1軸について例示したフローチャートである。ステップＳ４のデータ収集では、時間軸及び送り量に対応した目標支点間距離Ｍ、変位指令信号Ｌ、実測支点間距離Ｎ、位置誤差ΔＬが収集される。他の５軸についても同様である。

ステップＳ７の変位指令補正値作成では、ステップＳ５のデータに加えて補正係数ｋと補正値ｋ＊ΔＬが作成され、補正値ｋ＊ΔＬが変位指令信号の補正値として出力される。他の５軸についても同様である。簡単のため、補正係数ｋはすべてｋ＝１で表示されている。

図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図６（Ａ）及び（Ｂ）と同一特性図である。図４（Ａ）は、早送り工程Ｔ１、初期曲げ工程Ｔ２，一定曲げ工程Ｔ３，終了工程Ｔ４，もどり工程Ｔ５における送り軸変位指令信号及びアクチュエータ６軸の変位指令信号の遷移を示す。図４（Ｂ）は、工程Ｔ１乃至Ｔ５に対応した送り軸の負荷力及びアクチュエータ６軸の負荷力の遷移を示す。

図４（Ｃ）は、工程Ｔ２乃至Ｔ４における実測された支点間距離と変位指令による支点間距離の差（位置誤差）ΔＬの遷移を示す。図４（Ｄ）は、この位置誤差ΔＬにより補正されたアクチュエータ６軸の変位指令信号の遷移を示す。図４（Ａ）との対比で各軸の変位指令信号が修正されているのが分かる。

本発明によるアクチュエータ６軸の変位指令信号に対する補正値は、第１回の曲げ加工で実測して収集したデータから計算された補正値を、第２回以降の補正値として固定的に使用するオペレーション形態も可能であるが、２回目以降は前回の曲げ加工で実測して収集したデータから計算された補正値を、次回の曲げ加工の補正値として使用するように毎回補正することで、環境変化等による位置誤差の変動に追従した高精度のセミクローズ制御を実現することができる。

本発明を適用した長尺材の曲げ加工装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。 本発明が適用された曲げ加工装置の信号処理手順を示すフローチャートである。 図２のステップＳ４の収集データ及びステップＳ７の補正値作成データを例示したフローチャートである。 各工程おけるアクチュエータ６軸の位置誤差及び補正された変位指令信号の遷移を示す特性図である。 従来の長尺材の曲げ加工装置で採用されている制御モジュール構成を示す機能ブロック図である。 実機による曲げ加工実験の結果を示す特性図である。 特許文献１に開示されている長尺ワーク材の曲げ加工装置の上面図である。 油圧シリンダの配置を示す図である。 曲げ加工の原理説明図である。

符号の説明

１ ワーク材
２ ワーク材供給装置
３ ガイドパイプ
４ 可動板
５ 可動ダイス
６ アクチュエータ
７、９ サーボモータ
８、１０ エンコーダ
１１ａ〜１１ｇ 制御モジュール
１２、１３ サーボアンプ
１４ 上位制御装置
１４１ ダイス動作設定部
１４２ 変換計算部
１４３ 各軸変位指令部
１００ 実測用変位センサ
２００補正値生成手段
２０１ データ収集手段
２０２ 誤差量判定手段
２０３ 補正係数設定手段
２０４ 補正値演算手段
２０５ 補正値出力手段
２０６ 加減算手段

Claims (6)

1. ６軸パラレルリンク機構により可動ダイスのオフセット量とダイス角が与えられ、上位装置より与えられる前記６軸の変位指令信号と前記６軸の変位フィードバック信号との偏差に基づいて前記６軸のアクチュエータを操作する制御手段を有する長尺材の曲げ加工装置において、
   曲げ加工中に実測された前記６軸の変位測定値と前記変位指令信号の位置誤差に基づいて次の曲げ加工における前記変位指令信号の補正値を演算して保持する補正値生成手段を備えたことを特徴とする長尺材の曲げ加工装置。
2. 前記制御手段は、次回以降の曲げ加工時には前記変位指令信号に前記補正値を加算又は減算の少なくとも一方を行った位置指令信号に基づいて前記６軸のアクチュエータを操作することを特徴とする請求項１に記載の長尺材の曲げ加工装置。
3. 前記補正値生成手段は、時間軸又は前記長尺材の送り量の少なく共いずれかに同期して前記補正値を保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺材の曲げ加工装置。
4. 前記補正値生成手段は、前記位置誤差に対して補正係数を付与する補正係数設定手段を備え、前記補正係数は前記長尺材の加工箇所に対応して独立に設定可能とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の長尺材の曲げ加工装置。
5. 前記補正係数設定手段は、次回以降の曲げ加工時に前記補正係数を修正することを特徴とする請求項４に記載の長尺材の曲げ加工装置。
6. 前記６軸は、前記変位を実測するための光学的距離測定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の長尺材の曲げ加工装置。
   
   

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