JP2007203310A

JP2007203310A - 曲げ加工装置

Info

Publication number: JP2007203310A
Application number: JP2006022101A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Koriyama; 雅彦郡山
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】既存の装置を利用することにより、金型正否確認装置の小型化と簡略化を図る曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】上下テーブル4,5に装着された金型P、Dを、画像として検出処理する画像検出処理手段20Ｅと、該検出処理した金型P、Dを特定する金型特定手段25Fと、該特定した金型P、Dと、予め決定された金型P、Dとを比較する比較手段20Gと、比較した結果、両者が一致しない場合には、アラームを発生するアラーム発生手段20Hを有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、金型正否確認装置を有する曲げ加工装置に関する。

従来より、曲げ加工装置においては、作業者は、製品情報に基づき決定した曲げ順、金型、金型レイアウトにより、曲げ順ごとに使用する所定の金型を、上部テーブルと下部テーブルの所定位置に装着している。

ところが、金型の選択の誤りや、正確な金型を選択したにも拘らず、誤った位置に金型を装着したり、表裏を誤って装着することがあり、その結果、曲げ加工時に、金型が破損してしまうといった危険を招来することがある。

これを回避するために、例えばＷＯ98／01243号公報に開示されているような金型正否確認装置が開発された。
ＷＯ98／01243号公報

前記従来の金型正否確認装置は、パンチとダイから成る金型に、バーコードを取り付けると共に、そのバーコードを上部テーブルに取り付けられたスキャナで読み取ることにより、その読み取った位置（スキャナの位置）から、上下テーブルの何処に、どのような金型が装着されているかを確認できる。

しかし、前記従来の金型正否確認装置においては、各金型にバーコードを取り付けなければならないので、装置全体が大掛かりになると共に、構成が複雑になり、それに伴ってコストも高くなる。

例えば、曲げ加工における金型は、種々の曲げ加工に対応すべく、極めて多くの種類の形状を有する（パンチに関しては、標準形状、バ-リング形状、サッシ形状、直剣形状、グーズネック形状など、また、ダイに関しては、1Ｖダイ、2Ｖダイ、厚板ダイなど）。

更に、金型レイアウトを作成する場合には、1対の金型ではなく、複数対の金型（分割金型）を用いることがあり、この場合には、いろいろな長さの分割金型がある。

このように、異なる種類と、異なる長さの極めて多くの金型の1つ1つに、バーコードを取り付けなければならず、そのため、装置全体が大掛かりになり、また、それに伴ない、バーコードを読み取る制御方式も複雑になる。

本発明の目的は、既存の装置を利用することにより、金型正否確認装置の小型化と簡略化を図る曲げ加工装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、請求項1に記載したように、
安全装置として機能するＣＣＤカメラの投光器2と受光器3を有し、上部テーブル4に装着されたパンチＰと、下部テーブル5に装着されたダイＤから成る金型Ｐ、ＤによりワークＷを曲げ加工する曲げ加工装置において、
上下テーブル4,5に装着された金型P、Dを、画像として検出処理する画像検出処理手段20Ｅと、
該検出処理した金型P、Dを特定する金型特定手段25Fと、
該特定した金型P、Dと、予め決定された金型P、Dとを比較する比較手段20Gと、
比較した結果、両者が一致しない場合には、アラームを発生するアラーム発生手段20Hから成ることを特徴とする曲げ加工装置という技術的手段を講じている。

上記本発明の構成によれば、例えば画像検出処理手段20E（図1）を従来からある安全装置として機能するCCDカメラの投光器2と受光器3で構成したことにより、上下テーブル4,5に装着された金型P、Dを、画像として検出処理すれば、図3に示すように、CCDカメラは各金型P、Dの重複した外形を、画像として検出処理することにより、金型P、Dの断面形状が撮像可能となり（例えば図9のステップ109）、それに基づき、上下テーブル4,5に装着された金型P、Dの形状や、装着状態（例えば表裏の装着状態）を特定した後、予め決定された金型P、Dの形状や（図7）、装着状態と比較することにより、両者が異なっている場合には、アラームALを発生し、作業者に警告を与えることにより、その誤った金型P、Dを装着し直すことができ（図9のステップの110のNO⇒ステップ116⇒ステップ117）、曲げ加工時に金型P、Dが破損するといった危険を回避させることができる。

前記本発明によれば、既述したように、画像検出処理手段20E（図1）を従来からある安全装置として機能するCCDカメラの投光器2と受光器3で構成したことにより、既存の装置であるCCDカメラで金型P、D（図3）の断面形状を撮像するだけで、金型の正否を確認できるので、従来の金型正否確認装置（ＷＯ98／01243号公報）のように、膨大な数の金型にバーコードを取り付ける必要がなくなり、金型正否確認装置全体が小型になると共に、簡単になる。

従って、本発明によれば、既存の装置を利用することにより、金型正否確認装置の小型化と簡略化を図る曲げ加工装置を提供するという効果を奏する。

また、本発明によれば、例えばラム4がミュートポイントMP（図5）到達前に、ワークＷ、金型Ｐ、Ｄ以外の異物が加工領域に進入した場合には、その異物を検出することができてラム4を非常停止することが可能となるので（例えば
図9のステップ105のＹＥＳ⇒ステップ115）、作業者Ｓの安全が確保され、更には、例えばラム４がピンチングポイントＰＰ（図6）到達後、所定のラムストロークに到達し（図9のステップ112のＹＥＳ）、加工が終了してラム４が停止した後（図9のステップ113）、曲げ角度θ（図6）を検出することができるので（図7のステップ114）、所望の曲げ角度が得られたことの確認ができるという効果もある。

以下、本発明を実施例により添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の全体構成図であり、図示する曲げ加工装置1は、例えば下降式プレスブレーキである。

このプレスブレーキは、機械本体の両側に側板8、9を有し、該側板8、9の上部には、ラム駆動源である例えば油圧シリンダ6,7が設けられ、該油圧シリンダ6,7により、上部テーブル4が上下動し、該上部テーブル４には、パンチＰが装着されている。

また、側板８、９の下方には、下部テーブル５が配置され、該下部テーブル５には、ダイＤが装着されている。

この構成により、下部テーブル５の後方に配置されたバックゲージ装置の突当10,11に、作業者ＳがワークＷを突き当てて位置決めした後、フットペダル１２をＯＮすることにより、油圧シリンダ６,７を作動しラムである上部テーブル4を下降させれば、前記パンチＰとダイＤの協働により該ワークＷが曲げ加工される。

上部テーブル４には、図示するように、従来より安全装置として機能するＣＣＤカメラの投光器２と受光器３が設置され、例えばこのＣＣＤカメラの投光器2と受光器3により、後述するＮＣ装置20の画像検出処理手段20Ｅが構成されている。

前記ＣＣＤカメラの投光器2と受光器3の高さ位置は、図2に示すように、パンチＰ下端部に対応する位置にあり、パンチＰ下端部を含む所定の領域Ａが撮像範囲である。

この構成により、画像検出処理手段20Eは（図1）、ミュートポイントMP（ワークW上面からほぼ10ｍｍ）後ラム4を一旦停止させ安全装置が無効になった状態で、上下テーブル4,5に装着された金型P、Dを、画像として検出処理する。

これにより、図3、図4に示すように、CCDカメラは、該上下テーブル4,5に装着された金型P、Dの側面から、各金型P、Dの重複した外形を、画像として検出処理することにより、パンチPとダイDの断面形状が同時に撮像可能となる（図9のステップ106のYES〜ステップ109）。

そして、その撮像結果に基づき、後述する金型特定手段20F（図1）が上下テーブル4,5に装着された金型P、Dの形状や、装着状態（例えば表裏の装着状態）を特定する。

従って、比較手段20Gが、前記特定された実際の金型形状や、装着状態と、予め決定された金型P、Dの形状や（図7）、装着状態と比較することにより、両者が異なっている場合には、アラーム発生手段20Hが（図1）アラームALを発生し、作業者に警告を与えることにより、その誤った金型P、Dを装着し直すことができ（図9のステップの110のNO⇒ステップ116⇒ステップ117）、曲げ加工時に金型P、Dが破損するといった危険を回避させることができる。

このように、本発明によれば、画像検出処理手段20E（図1）を従来からある安全装置として機能するCCDカメラの投光器2と受光器3で構成したことにより、前記したように、既存の装置であるCCDカメラで金型P、D（図3）の断面形状を撮像するだけで、金型の正否を確認できるので、従来の金型正否確認装置（ＷＯ98／01243号公報）のように、膨大な数の金型にバーコードを取り付ける必要がなくなり、金型正否確認装置全体が小型になると共に、簡単になる。

この場合、前記安全装置として機能するＣＣＤカメラの投光器2（図1）と受光器3は、上部テーブル4に固定されているが、該上部テーブル4に対して上下動可能に取り付けてもよい。

この構成によれば、既述したように、ミュートポイントMP後（図3）金型P、Dを構成するパンチPとダイDの断面形状を同時に撮像する（図9のステップ109）のではなく、加工前に、CCDカメラによりパンチPの断面形状を撮像した後、CCDカメラを下降させ、ダイDの断面形状を撮像するといったように、パンチPとダイDの断面形状を別々に撮像可能となる（図10のステップ204⇒ステップ205）。

また、画像検出処理手段20Eは（図1）、ミュートポイントMP前に（図5）ラム4が下降中に、ワークW、金型Ｐ、Ｄ以外の作業者Ｓの指などの異物が加工領域に進入した場合には、それを撮像して検出可能となる（図9のステップ105のＹＥＳ）。

これにより、ラム4を非常停止させることにより（図9のステップ115）、本発明によれば、作業者の安全が確保される。

更に、画像検出処理手段20Ｅは（図1）、既述した撮像結果に基づく（例えば図9のステップ109）正否の判断が正しく（図9のステップ110のYES）、ラム4を再度下降させた場合には（図9のステップ111）、ラム4がピンチングポイントPP到達後は（図6）、ワークＷの曲げ加工の進行に伴う跳ね上がり状態を撮像することにより、曲げ角度θを検出することができる（図9のステップ112のＹＥＳ⇒ステップ113⇒ステップ114）。

これにより、本発明によれば、所望の曲げ角度が得られたことを確認できる。

一方、図1のプレスブレーキの制御装置は、例えば側板8に設けられているＮＣ装置20であって、該ＮＣ装置20は、ＣＰＵ20Ａと、入力手段20Bと、記憶手段20Cと、曲げ順・金型決定手段20Dと、画像検出処理手段20Ｅと、金型特定手段20Fと、比較手段20Gと、アラーム発生手段20Hにより構成されている。

ＣＰＵ20Ａは、本発明を実施するための動作手順（例えば図9に相当）に従って、画像検出処理手段20E、金型特定手段20F、比較手段20Gなど図1に示す装置全体を統括制御する。

入力手段20Bは、例えば上部テーブル4に移動可能に設けられた操作ボックスから成り、各種のキー、画面などを有する。

この入力手段20Bは、例えば作業者Ｓが手動で製品情報を入力し（例えば図9のステップ101）、該製品情報は、例えばＣＡＤ情報であって、ワークＷの板厚、材質、曲げ角度、フランジ寸法、曲げ線などを含み、ワークＷの展開図、立体姿図を有する。

記憶手段20Cは、作業者Sが手動で、又は曲げ順・金型決定手段20Dにより自動で曲げ順、金型P、D、金型レイアウトが決定された場合に、それらを記憶し（図7）、比較手段20Gが（図1）、金型P、Dの撮像結果（図9のステップ109）と比較する場合に（図9のステップ110）、参照するようになっている。

曲げ順・金型決定手段20Dは（図1）、前記製品情報に基づいて、曲げ順（工程）、曲げ順ごとに上部テーブル4、下部テーブル5に装着する金型Ｐ、Ｄ、金型レイアウトを決定する。

既述したように、曲げ順などは、製品情報に基づき（図9のステップ101）、手動又は自動により決定されるが（図9のステップ102）、自動の場合には、この曲げ順・金型決定手段20Dによる。

そして、決定された曲げ順などは、既述したように（図7）、記憶手段20C（図1）に記憶されるが、このうち、金型については（図7）、曲げ順ごとに上下テーブル4,5（図1）に装着される金型の形状や個数など、また、金型レイアウトについては（図7）、金型の装着位置（上下テーブル4,5上の位置）や装着状態（表裏の装着状態（例えば、金型P、D（図1）の表が作業者S側、裏が突当10,11側に装着される））などである。

この場合、金型の形状は、具体的には、金型データベース20D1（図1）に格納されているパンチとダイの断面形状に対応している（図8）。

例えば、図8において、パンチについては、標準形状Ｐ1、直剣形状Ｐ2、グーズネック形状Ｐ3、サッシ形状Ｐ4など、また、ダイについては、1Ｖ形状Ｄ1、2Ｖ形状Ｄ2、厚板形状Ｄ3、Ｒ曲げ形状Ｄ4など種々の形状があり、前記手動動又は自動で決定された金型の形状は（図7）、これらの形状に対応している。

従って、例えば比較手段20Ｇが、既述したＣＣＤカメラによる撮像結果（図9ステップ109）の正否を判断する場合には（図9のステップ110）、金型の形状に関しては、上記記憶手段20Cに記憶されている金型形状（図7、図8）と比較する。

また、前記決定された曲げ順（図7）、金型、金型レイアウトは、操作ボックス20Ｂ（図1）の画面にも表示されるので、作業者Ｓはそれを見ながら、所定の金型Ｐ、Ｄを、所定の数だけ上下テーブル4,5の所定位置に、所定の状態で装着する（図9のステップ103）。

画像検出処理手段20Ｅは（図1）、上下テーブル4,5に装着された金型P、Dを、画像として検出処理し、既述したように、従来からある安全装置として機能するCCDカメラの投光器2と受光器3により構成されている。

この構成により、CCDカメラは、例えばミュートポイントMP後、ラム4を停止させた状態で、パンチPとダイDを同時に撮像する（図9のステップ106のYES〜ステップ109）。

金型特定手段20Fは（図1）、前記画像検出処理手段20Eが画像として検出処理した金型を特定する。

即ち、画像検出処理手段20Ｅを構成するＣＣＤカメラが、既述したように、例えば、パンチPとダイDの断面形状を同時に撮像すると（図9のステップ109）、その撮像結果は（図3）、金型特定手段20F（図1）に送られる。

これにより、金型特定手段20Fは、実際に上下テーブル4,5（図4）に装着されている金型P、Dの形状や、装着状態などを具体的に特定する（例えば、金型P、Dの形状は、パンチPに関しては標準形状（図8）、ダイDに関しては1V形状、装着状態は、表が作業者S側（図1）、裏が突当10,11側など）。

比較手段20Gは（図1）、前記金型特定手段20Fにより特定された金型と、予め決定された金型（図7の金型の形状、金型装着状態など）とを比較し、アラーム発生手段20Hは（図1）、比較した結果、両者が一致しない場合には、文字、音声、光などから成るアラームＡＬを発生する。

以下、上記構成を有する本発明の動作を図9、10に基づいて説明する。

A. 図9の場合の動作。
この場合は、既述した画像検出処理手段20Eは（図1）、上部テーブル4に固定されているものとする。
A-1 金型を装着するまでの動作。
図9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、曲げ順、金型、金型レイアウトを決定し、ステップ103において、金型を装着する。

即ち、既述した入力手段20B（図1）を介して製品情報が入力されたことを検知したＣＰＵ20Ａは、例えば曲げ順・金型決定手段20Ｃを起動して、曲げ順、金型、金型レイアウトを決定させ、その決定された曲げ順などを、記憶手段20Cに記憶させる（図7）と共に、操作ボックス20Ｂ（図1）の画面に表示させる。

従って、この操作ボックス20Bの画面を見ながら、作業者Sは、例えば図4に示すように、所定の加工ステーションa、b、cごとに、所定の金型Ｐ、Ｄを、所定の数だけ上下テーブル4,5の所定位置に、所定の状態で装着する。

その後、作業者は、パンチPとダイＤの間の加工領域にワークＷを挿入し、それを所定位置に位置決めされた突当10,11に突き当てて位置決めする。

A-2 金型を撮像するまでの動作。
図9のステップ104において、ラム4を下降させ、ステップ105において、異物を検出したか否かを判断し、検出した場合には（ＹＥＳ）、ステップ115において、ラム4を非常停止させる。

即ち、図9のステップ103で作業者が金型を装着し、ワークWが（図4）位置決めされたことを検知したＣＰＵ20Ａは（図1）、例えば操作ボックス20Ｂ（図1）の画面上に「加工開始です」といった表示をするので、それを見た作業者Ｓは、フットペダル12を踏み込んでそれをＯＮする。

これにより、油圧シリンダ6,7が作動し、ラム4が下降を開始し、該ラム4がミュートポイントMP（図5）に到達前に、ワークＷ、金型Ｐ、Ｄ以外の異物が加
加工領域に進入した場合には、CCDカメラがその異物、例えば作業者の手を撮像することにより、異物が検出できてラム4を非常停止することが可能となり、既述したように、本発明によれば、作業者の安全が確保される。

しかし、図9のステップ105で異物を検出しない場合には（NO）、ステップ106において、ミュートポイントMPに到達後（YES）、ステップ107おいて、ラム4を停止させ、ステップ108において、安全装置を無効にし、ステップ109において、パンチとダイを同時に撮像する。

即ち、ラム4が下降中に異物が検出されないことを検知したCPU20Aは（図1）、ミュートポイントMP後に、例えば操作ボックス20Bの画面上に「ラムを停止させて下さい」といった表示をするので、それを見た作業者Ｓは、フットペダル12をＯFFにし、それにより、ラム4が停止する。

その後、CPU20Aは、画像検出処理手段20Eを無効にした状態で、該画像検出処理手段20Eを起動し、上部テーブル4に固定されたCCDカメラにより、例えば図3に示すように、パンチPとダイDを同時に撮像させる。

A-3 正否の判断動作。
図9のステップ110において、正しいか否かを判断する。

即ち、図9のステップ109において、CCDカメラが金型P、Dの断面形状を同時に撮像すると、その撮像結果は（図3）、金型特定手段20F（図1）に送られ、実際に上下テーブル4,5（図4）に装着されている金型P、Dの形状や、装着状態などが具体的に特定された後、比較手段20G（図1）により、前記金型特定手段20Fにより特定された金型と、予め決定された金型（図7の金型の形状、金型装着状態など）とが比較され、両者が一致しているか否かの正否の判断がなされる。

A-3-ａ否の場合の動作。
図9のステップ110で正否の判断がなされた結果、両者が一致せず否の場合には（NO）、ステップ116において、アラームALを発生させ、ステップ117において、金型を装着し直す。

即ち、図9のステップ110で否であることを検知したＣＰＵ20Ａは（図1）、アラーム発生手段20Ｈを起動することにより、文字、音声、光などから成るアラームＡＬを発生させ、これにより、作業者に警告を与え、作業者はその誤った金型を取り外して正確な金型を装着したり、表裏が誤った装着状態の金型を正確な装着状態に直すことが可能となり、曲げ加工時に金型が破損するといった危険を事前に回避できる。

従って、本発明によれば、既存の装置であるCCDカメラで金型P、D（図3）の断面形状を撮像するだけで、金型の正否を確認できるので、既述したように、従来の金型正否確認装置（ＷＯ98／01243号公報）のように、膨大な数の金型にバーコードを取り付ける必要がなくなり、金型正否確認装置全体が小型になると共に、簡単になる。

A-3-ｂ正の場合の動作。
図9のステップ110で正否の判断がなされた結果、実際に上下テーブル4,5（図4）に装着されている金型、即ち前記金型特定手段20Fが特定した金型と予め決定された金型（図7）との両者が一致し、正の場合には（図9のステップ110のＹＥＳ）、ステップ111において、ラム4を再下降させ、ステップ 112において、所定のラムストロークに到達した場合に（ＹＥＳ）、ステップ113 において、ラム4を停止させ、ステップ114において、曲げ角度θを検出する。

即ち、図9のステップ110における正否の判断結果が正である（ＹＥＳ）ことを検知したＣＰＵ20Ａは（図1）、例えば操作ボックス20Ｂの画面上に「ラムを再度下降させて下さい」といった表示をするので、それを見た作業者Sは、フットペダル12を再度踏み込みそれをONする。

これにより、油圧シリンダ6,7が作動することにより、停止していた（図9のステップ107）ラム4が再度下降する.ので、ピンチングポイントＰＰ後（図6）所定のラムストローク到達し、該ラム4が停止したときには、CCDカメラは、ワークＷの曲げ加工の進行に伴う跳ね上がり状態を撮像することにより、曲げ角度θを検出することが可能となり、既述したように、本発明によれば、所望の曲げ角度が得られたことを確認できる。

B. 図10の場合の動作。
この場合は、既述した画像検出処理手段20Eは（図1）、上部テーブル4に対して上下動可能に取り付けられているものとする。

従って、既述した図9とは異なり、加工前に、CCDカメラによりパンチPの断面形状を撮像した後、CCDカメラを下降させ、ダイDの断面形状を撮像するといったように、パンチPとダイDの断面形状を別々に撮像する（図10のステップ204⇒ステップ205）。

しかし、その他の動作、例えば製品情報を入力し、曲げ順などを決定した後、金型を装着し（図10のステップ201〜ステップ203）、また、撮像結果に基づく正否の判断動作が否の場合には、アラームALを発生して、金型を装着し直す（図10のステップ204、205⇒ステップ206のNO⇒ステップ214⇒ステップ215）などの動作は、図9の動作と全く同様であり（図9のステップ101〜ステップ103、図9のステップ109⇒ステップ110のNO⇒ステップ116⇒ステップ117）、それらの動作説明は省略する。

上記のとおり、本発明によれば、既存の装置を利用することにより、金型正否確認装置の小型化と簡略化を図る曲げ加工装置に利用され、また、ラムがミュートポイント到達前の異物検出や、ピンチングポイント後のワークの曲げ角度を検出する場合にも有用であり、更には、下降式プレスブレーキのみならず、上昇式プレスブレーキにも適用され、極めて有用である。

本発明の全体構成図である。本発明の画像検出処理手段20Ｅの撮像範囲Ａを示す図である。本発明による金型断面形状撮像の例を示す図である。図3の斜視図である。本発明による異物検出の説明図である。本発明による曲げ角度θ検出の説明図である。本発明による記憶手段20Cの内容を示す図である。本発明による金型データベース20Ｄ1の内容を示す図である。本発明による第1実施例の動作を説明するためのフローチャートである。. 本発明による第2実施例の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

1 曲げ加工装置
2 投光器
3 受光器
4 上部テーブル
5 下部テーブル
6、7 油圧シリンダ
8、9 側板
10、11 突当
12 フットペダル
20 ＮＣ装置
20ＡＣＰＵ
20Ｂ入力手段
20C 記憶手段
20D 曲げ順・金型決定手段
20Ｅ画像検出処理手段
20Ｆ金型特定手段
20G 比較手段
20H アラーム発生手段
A 画像検出処理手段20Eの撮像範囲
Ｄダイ
ＭＰミュートポイント
ＰＰピンチングポイント
Ｐパンチ
Ｗワーク

Claims

安全装置として機能するＣＣＤカメラの投光器と受光器を有し、上部テーブルに装着されたパンチと、下部テーブルに装着されたダイから成る金型によりワークを曲げ加工する曲げ加工装置において、
上下テーブルに装着された金型を、画像として検出処理する画像検出処理手段と、
該検出処理した金型を特定する金型特定手段と、
該特定した金型と、予め決定された金型とを比較する比較手段と、
比較した結果、両者が一致しない場合には、アラームを発生するアラーム発生手段から成ることを特徴とする曲げ加工装置。
上記画像検出処理手段が、安全装置として機能するＣＣＤカメラの投光器と受光器により構成されている請求項1記載の曲げ加工装置。
上記画像検出処理手段は、パンチがワークに接触する前の該ワークに対する所定位置に到達する前に、加工領域に進入したワーク、金型以外の異物を検出する請求項1記載の曲げ加工装置。
上記画像検出処理手段は、パンチがワークに接触した後、ワークの曲げ角度を検出する請求項1記載の曲げ加工装置。