JP2013013922A - Stretch forming method and system - Google Patents

Stretch forming method and system Download PDF

Info

Publication number
JP2013013922A
JP2013013922A JP2011149348A JP2011149348A JP2013013922A JP 2013013922 A JP2013013922 A JP 2013013922A JP 2011149348 A JP2011149348 A JP 2011149348A JP 2011149348 A JP2011149348 A JP 2011149348A JP 2013013922 A JP2013013922 A JP 2013013922A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command value
time series
jaw
mold
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011149348A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5848534B2 (en
Inventor
Fumihiro Honda
文博 本多
Atsushi Hiraoka
淳 平岡
Hiroyuki Oji
裕之 王子
Naoyuki Kimura
直之 木村
Yasushi Matsuda
靖志 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Hydromechanics Corp
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Hydromechanics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd, Kawasaki Hydromechanics Corp filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2011149348A priority Critical patent/JP5848534B2/en
Publication of JP2013013922A publication Critical patent/JP2013013922A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5848534B2 publication Critical patent/JP5848534B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To readily calculate time series of command values of control axes to automatically operate a stretch forming apparatus.SOLUTION: This stretch forming method employs a stretch forming apparatus 10 equipped with a pair of jaws J, Jgripping both ends of a workpiece W, a forming tool D disposed between the pair of jaws J, Jand abutting to the workpiece W, and a plurality of control axes J-J, J-J, J-J. The method comprises: a jaw relative motion pattern preparation step of preparing relative motion pattern of respective jaws J, Jrelative to the forming tool D for stretch-forming the workpiece W into a desired shape; and a command value calculation step of calculating time series of command values to be given to respective control axes J-J, J-J, J-Jto actualize the jaw relative motion pattern of respective jaws J, Jrelative to the forming tool D which is prepared in the jaw relative motion pattern preparation step.

Description

本発明は、ワークをストレッチフォーミングする方法およびシステムに関する。   The present invention relates to a method and system for stretch forming a workpiece.

従来より、ワークを所望の形状に引っ張り成形するストレッチフォーミングが行われている。ストレッチフォーミングは、例えば特許文献１に記載するように、ワークの両端を把持する一対のジョーと、一対のジョーの間に配置されてワークと当接する金型と、各ジョーおよび金型の位置姿勢を変更する複数の制御軸とを備えるストレッチフォーミング装置を用いて行われる。ストレッチフォーミング装置は、複数の制御軸によって各ジョーの位置姿勢と金型の位置姿勢とを変化させることにより、ワークを所望の形状にストレッチフォーミングする。   Conventionally, stretch forming has been performed in which a workpiece is pulled into a desired shape. For example, as described in Patent Document 1, stretch forming is performed by a pair of jaws that grips both ends of a workpiece, a mold that is disposed between the pair of jaws and abuts against the workpiece, and positions and orientations of the jaws and the mold. This is performed by using a stretch forming apparatus having a plurality of control axes that change the angle. The stretch forming apparatus stretch-forms a workpiece into a desired shape by changing the position and orientation of each jaw and the position and orientation of a die by a plurality of control axes.

特表２００９−５２３６１３号公報Special table 2009-523613

ところで、ストレッチフォーミング装置を用いたストレッチフォーミングは、作業者が複数の制御軸を同時に手動で動作させることにより行われているため、ワークの成形結果は作業者の技能に大きく依存する。このことから、ストレッチフォーミングの自動化が要望されている。   By the way, since the stretch forming using the stretch forming apparatus is performed by manually operating a plurality of control axes simultaneously by the operator, the work forming result greatly depends on the skill of the operator. For this reason, automation of stretch forming is desired.

ワークを所望の形状にするストレッチフォーミングを自動化する場合、ストレッチフォーミング装置を自動運転するための自動プログラムが必要である。しかしながら、作業者がこの自動プログラムを作成することは容易ではない。理由は、作業者が、ワークを所望の形状にストレッチフォーミングするために必要な各ジョーと金型の動作を考え、さらに、そのジョーや金型の動作を実現するために必要な制御軸それぞれの動作を考える必要があるからである。   In order to automate stretch forming to make a workpiece into a desired shape, an automatic program for automatically operating the stretch forming apparatus is necessary. However, it is not easy for an operator to create this automatic program. The reason is that the operator considers the movements of each jaw and mold necessary to stretch-form the workpiece into the desired shape, and further controls each of the control axes necessary to realize the movement of the jaw and mold. This is because it is necessary to consider the operation.

さらに、作業者が作成した自動プログラムによってワークが所望の形状にストレッチフォーミングできるか否かをシミュレーションによって検証する必要がある。この場合、シミュレーションを行うコンピュータは、自動プログラムに従う制御軸それぞれの動作による各ジョーや金型の動作を算出し、さらに各ジョーや金型の動作によるワークの変形挙動を算出する必要がある。しかしながら、この計算には多大な時間を要する。   Furthermore, it is necessary to verify by simulation whether or not the workpiece can be stretch-formed into a desired shape by an automatic program created by the operator. In this case, the computer that performs the simulation needs to calculate the operation of each jaw and the die by the operation of each control axis according to the automatic program, and further calculate the deformation behavior of the workpiece by the operation of each jaw and the die. However, this calculation takes a lot of time.

したがって、ワークを所望の形状に自動でストレッチフォーミングするためのストレッチフォーミング装置の自動プログラムを作成することは困難である。   Therefore, it is difficult to create an automatic program for a stretch forming apparatus for automatically stretching a workpiece into a desired shape.

そこで、本発明は、ワークを所望の形状に自動でストレッチフォーミングするためのストレッチフォーミング装置の自動プログラムを容易に作成することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to easily create an automatic program for a stretch forming apparatus for automatically stretching a workpiece into a desired shape.

上述の課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、
ワークの両端を把持する一対のジョーと、一対のジョーの間に配置されてワークと当接する金型と、各ジョーおよび金型の位置姿勢を変更するための複数の制御軸とを備えるストレッチフォーミング装置を用いたストレッチフォーミング方法であって、
ワークを所望の形状にストレッチフォーミングするための各ジョーの金型に対する相対動作パターンを作成するジョー相対動作パターン作成工程と、
ジョー相対動作パターン作成工程で作成された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するために各制御軸に与える指令値時系列を算出する指令値算出工程と、
指令値算出工程で算出された指令値時系列に基づいて各制御軸を制御することによりワークを所望の形状にストレッチフォーミングする成形工程とを含む、ストレッチフォーミング方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problem, according to the first aspect of the present invention,
Stretch forming comprising a pair of jaws for gripping both ends of a workpiece, a mold disposed between the pair of jaws and contacting the workpiece, and a plurality of control shafts for changing the position and orientation of each jaw and the mold A stretch forming method using an apparatus,
A jaw relative motion pattern creating step for creating a relative motion pattern for each jaw mold for stretch forming the workpiece into a desired shape;
A command value calculation step for calculating a command value time series to be applied to each control axis in order to realize a relative motion pattern for each jaw created in the jaw relative motion pattern creation step;
There is provided a stretch forming method including a forming step of stretching a workpiece into a desired shape by controlling each control axis based on the command value time series calculated in the command value calculating step.

本発明の第２の態様によれば、
ストレッチフォーミング装置が制御軸を駆動する駆動シリンダを有し、
指令値算出工程において、各制御軸の駆動シリンダを位置制御するための指令値時系列が算出され、
成形工程において、指令値算出工程で算出された指令値時系列に基づいて、各制御軸のシリンダが位置制御される、第１の態様に記載のストレッチフォーミング方法が提供される。 According to a second aspect of the invention,
The stretch forming device has a drive cylinder that drives the control shaft,
In the command value calculation step, a command value time series for controlling the position of the drive cylinder of each control axis is calculated,
In the forming step, the stretch forming method according to the first aspect is provided in which the position of the cylinder of each control shaft is controlled based on the command value time series calculated in the command value calculation step.

本発明の第３の態様によれば、
ジョー相対動作パターン作成工程において、駆動シリンダの摺動部に発生する摩擦がゼロである且つ流体圧シリンダを圧力制御する条件で、ストレッチフォーミング装置によってワークを所望の形状にストレッチフォーミングするシミュレーションを実行し、
シミュレーションにおける各ジョーの金型に対する相対動作パターンを抽出し、
指令値算出工程において、抽出された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するための、各制御軸の駆動シリンダを位置制御するための指令値時系列を算出する、第２の態様に記載のストレッチフォーミング方法が提供される。 According to a third aspect of the invention,
In the jaw relative motion pattern creation process, a simulation is performed to stretch the workpiece into a desired shape by the stretch forming device under the condition that the friction generated in the sliding part of the drive cylinder is zero and the pressure of the fluid pressure cylinder is controlled. ,
Extract the relative motion pattern for each jaw mold in the simulation,
In the command value calculating step, the command value time series for controlling the position of the drive cylinder of each control shaft for realizing the relative motion pattern of each extracted jaw with respect to the die is calculated. A stretch forming method is provided.

本発明の第４の態様によれば、
ジョー相対動作パターン作成工程で算出された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するためにとりうる、金型の位置姿勢を変更する金型用制御軸に与える指令値時系列が複数存在する場合、
指令値算出工程において、とりうる金型用制御軸の複数の指令値時系列それぞれについて、
（１）対応する、各ジョーの位置姿勢を変更するジョー用制御軸に与える指令値時系列を算出し、
（２）金型用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲と、ジョー用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲とを算出し、
（３）制御軸の可動範囲に対応する指令値の最大範囲の中央に、算出された指令値の範囲が位置する金型用およびジョー用制御軸の数が多いほど、高得点になるように金型用制御軸の指令値時系列に対して得点付けし、
成形工程において、最高得点が付された金型用制御軸の指令値時系列と、対応するジョー用制御軸の指令値時系列とに基づいて、各制御軸が制御される、第１から第３の態様いずれか一に記載のストレッチフォーミング方法が提供される。 According to a fourth aspect of the invention,
When there are multiple command value time series to be given to the mold control axis that changes the position and orientation of the mold, which can be taken to realize the relative movement pattern of each jaw relative to the mold calculated in the jaw relative movement pattern creation process ,
In the command value calculation step, for each of a plurality of command value time series of possible mold control axes,
(1) Calculate the command value time series to be given to the corresponding jaw control shaft that changes the position and orientation of each jaw,
(2) calculating a command value range included in the command value time series of the mold control axis and a command value range included in the command value time series of the jaw control axis;
(3) The higher the number of mold and jaw control shafts where the calculated command value range is located at the center of the maximum command value range corresponding to the movable range of the control shaft, the higher the score. Scored against the command value time series of the mold control axis,
In the molding process, each control axis is controlled based on the command value time series of the mold control axis with the highest score and the command value time series of the corresponding jaw control axis. The stretch forming method as described in any one of 3 aspects is provided.

本発明の第５の態様によれば、
指令値算出工程において、金型用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲と、ジョー用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲とが狭いほど、高得点になるように金型用制御軸の指令値時系列に対して得点付けする、第４の態様に記載のストレッチフォーミング方法が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention,
In the command value calculation step, the smaller the command value range included in the command value time series of the mold control axis and the command value time series included in the jaw control axis, the higher the score. As described above, the stretch forming method according to the fourth aspect is provided for scoring the command value time series of the mold control axis.

本発明の第６の態様によれば、
ジョーの特異姿勢を予め定義し、
特異姿勢に最も寄与する制御軸を予め特定し、
ジョーに特異姿勢近傍の姿勢をとらせる、特異姿勢に最も寄与する制御軸の指令値の範囲を特異姿勢範囲として予め算出し、
指令値算出工程において、特異姿勢に最も寄与する制御軸の指令値時系列に特異姿勢範囲内の指令値が含まれる場合、当該指令値を特異姿勢に近似する姿勢を実現する近似値に変更する、第１から第５の態様のいずれか一に記載のストレッチフォーミング方法が提供される。 According to a sixth aspect of the present invention,
Predefine Joe's unique posture,
Specify the control axis that contributes most to the singular posture in advance,
The range of the command value of the control axis that contributes most to the singular posture is calculated in advance as the singular posture range, causing the jaw to take a posture near the singular posture,
In the command value calculation step, when a command value within the singular posture range is included in the command value time series of the control axis that contributes most to the singular posture, the command value is changed to an approximate value that realizes a posture that approximates the singular posture. A stretch forming method according to any one of the first to fifth aspects is provided.

本発明の第７の態様によれば、
ワークの両端を把持する一対のジョーと、一対のジョーの間に配置されてワークと当接する金型と、各ジョーおよび金型の位置姿勢を変更するための複数の制御軸とを備えるストレッチフォーミングシステムであって、
ワークを所望の形状にストレッチフォーミングするための各ジョーの金型に対する相対動作パターンを作成するジョー相対動作パターン作成手段と、
ジョー相対動作パターン作成手段によって作成された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するために各制御軸に与える指令値時系列を算出する指令値算出手段と、
指令値算出手段によって算出された指令値時系列に基づいて各制御軸を制御する制御手段とを有する、ストレッチフォーミングシステムが提供される。 According to a seventh aspect of the present invention,
Stretch forming comprising a pair of jaws for gripping both ends of a workpiece, a mold disposed between the pair of jaws and contacting the workpiece, and a plurality of control shafts for changing the position and orientation of each jaw and the mold A system,
Jaw relative motion pattern creating means for creating a relative motion pattern for each jaw mold for stretch forming a workpiece into a desired shape;
Command value calculating means for calculating a command value time series to be given to each control axis in order to realize a relative motion pattern with respect to the die of each jaw created by the jaw relative motion pattern creating means;
There is provided a stretch forming system having control means for controlling each control axis based on the command value time series calculated by the command value calculation means.

本発明の第８の態様によれば、
制御軸を駆動する駆動シリンダを有し、
指令値算出手段が、各制御軸の駆動シリンダを位置制御するための位置指令値時系列を算出し、
制御手段が、指令値算出手段によって算出された位置指令値時系列に基づいて、各制御軸の駆動シリンダを位置制御する、第７の態様に記載のストレッチフォーミングシステムが提供される。 According to an eighth aspect of the present invention,
A drive cylinder for driving the control shaft;
The command value calculation means calculates a position command value time series for controlling the position of the drive cylinder of each control axis,
The stretch forming system according to the seventh aspect is provided, in which the control means controls the position of the drive cylinder of each control shaft based on the position command value time series calculated by the command value calculation means.

本発明によれば、ワークを所望の形状に自動でストレッチフォーミングするためのストレッチフォーミング装置の自動プログラムを容易に作成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the automatic program of the stretch forming apparatus for automatically carrying out stretch forming of a workpiece | work to a desired shape can be created easily.

本発明の一実施形態に係るストレッチフォーミングシステムの構成を示す図The figure which shows the structure of the stretch forming system which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示すストレッチフォーミング装置の制御軸の構成を示すモデル図Model diagram showing the configuration of the control shaft of the stretch forming apparatus shown in FIG. ストレッチフォーミング装置を自動運転するための自動プログラムを作成する流れを示す図Diagram showing the flow of creating an automatic program for automatically operating the stretch forming device 制御軸の指令値指令値を算出する流れを示す図Diagram showing the flow to calculate the command value command value for the control axis 金型用制御軸の指令値時系列の評価点を算出する流れを示す図The figure which shows the flow which calculates the evaluation value of the command value time series of the control axis for mold 金型用制御軸の指令値時系列の評価点を算出する方法を説明するための図The figure for explaining the method of calculating the evaluation value of the command value time series of the control axis for the mold ジョーの特異姿勢の一例を示す図Diagram showing an example of Joe's unique posture

図１は、本発明の一実施の形態に係るストレッチフォーミングシステムの構成を概略的に示す図である。図２は、図１に示すストレッチフォーミング装置１０の制御軸の構成を示すモデル図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a stretch forming system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a model diagram showing the configuration of the control axis of the stretch forming apparatus 10 shown in FIG.

図１に示すように、ストレッチフォーミングシステムは、ストレッチフォーミング装置１０と、ストレッチフォーミング装置１０を自動運転させるための自動プログラムを作成する自動プログラム作成装置５０とから構成される。まず、ストレッチフォーミング装置１０について説明する。   As shown in FIG. 1, the stretch forming system includes a stretch forming apparatus 10 and an automatic program creation apparatus 50 that creates an automatic program for automatically operating the stretch forming apparatus 10. First, the stretch forming apparatus 10 will be described.

図２に示すように、ストレッチフォーミング装置１０は、板状のワークＷを両端で把持する一対のジョーＪＬ，ＪＲと、一対のジョーＪＬ，ＪＲの間に配置されてワークＷと当接する金型Ｄとを有する。 As shown in FIG. 2, the stretch forming apparatus 10 is disposed between a pair of jaws J L and J R that grip a plate-like workpiece W at both ends, and a pair of jaws J L and J R. And a die D that abuts.

ストレッチフォーミング装置１０には、互いに直交し合うＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸からなるシステム座標系ΣＳが定義されている。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。   The stretch forming apparatus 10 defines a system coordinate system ΣS including an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other. The X-axis direction and the Y-axis direction are horizontal directions, and the Z-axis direction is a vertical direction.

また、金型Ｄにも、正確には金型Ｄが交換可能に固定されているダイテーブルＴにも、互いに直交し合うＸＤ軸、ＹＤ軸、およびＺＤ軸からなるダイテーブル座標系ΣＤが定義されている。なお、ダイテーブル座標系ΣＤのＸＤ軸とシステム座標系ΣＳのＸ軸とが平行であり、ＹＤ軸とＹ軸とが平行であり、ＺＤ軸とＺ軸と同一直線上に位置する。 Moreover, even the die D, precisely in the die table T die D is interchangeably secured, X D axis mutually orthogonal to each other, Y D axis, and the die table coordinate system consisting of Z D axis ΣD is defined. Note that the X-axis of the X D axis of the die table coordinate system ΣD and system coordinate system ΣS is parallel, it is parallel and the Y D and Y axes, positioned on Z D and Z axes collinear .

ストレッチフォーミング装置１０はまた、金型Ｄの位置姿勢を変更する金型用の制御軸として、ストレッチフォーミング装置１０のベースＢに対して金型Ｄ（ダイテーブルＴ）を鉛直方向（Ｚ軸方向と平行）に昇降させるダイテーブル昇降軸ＪＤ１と、金型ＤをＸ軸方向と平行に延びる回転中心線ＣＤ１を中心として回転させるダイテーブルチルト軸ＪＤ２とを有する。 The stretch forming apparatus 10 also moves the mold D (die table T) with respect to the base B of the stretch forming apparatus 10 in the vertical direction (Z-axis direction) as a mold control axis for changing the position and orientation of the mold D. having a die table elevating shaft J D1, and a die table tilt axis J D2 for rotating around a rotational center line C D1 extending die D parallel to the X-axis direction for elevating parallel).

さらにストレッチフォーミング装置１０は、ジョーＪＬの位置姿勢を変更するジョーＪＬ用の制御軸として、ストレッチフォーミング装置１０のベースＢからジョーＪＬに向かって順に、ジョーＪＬをＸ軸方向に移動させるキャリッジ軸ＪＬ１と、Ｚ軸方向と平行に延びる回転中心線ＣＬ１を中心としてジョーＪＬを回転させるアンギュレーション軸ＪＬ２と、ジョーＪＬを水平方向（Ｘ−Ｙ平面と平行）に移動させるスライダ軸ＪＬ３と、スライダ軸ＪＬ３がジョーＪＬを移動させる方向と平行に延びる回転中心線ＣＬ２を中心としてジョーＪＬを回転させるスイング軸ＪＬ４と、スイング軸ＪＬ４の回転中心線ＣＬ２と直交する方向にジョーＪＬを移動させるテンション軸ＪＬ５と、テンション軸ＪＬ５がジョーＪＬを移動させる方向と平行に延びる回転中心線ＣＬ３を中心としてジョーＪＬを回転させるローテーション軸ＪＬ６とを有する。 Furthermore the stretch forming apparatus 10 is moved, as the control shaft of the jaws J L to change the position and orientation of the jaws J L, in order from the base B of the stretch forming apparatus 10 toward the jaw J L, the jaws J L in the X-axis direction A carriage axis J L1 to be rotated, an angulation axis J L2 to rotate the jaw J L about a rotation center line C L1 extending in parallel with the Z-axis direction, and a jaw J L in the horizontal direction (parallel to the XY plane) to the slider axis J L3 to move, a swing axis J L4 slider shaft J L3 rotates the jaw J L around a rotational center line C L2 extending in parallel to the direction of moving the jaws J L, the swing axis J L4 a tension axis J L5 move the jaws J L in a direction orthogonal to the rotation center line C L2, the tension axis J L5 is moved jaws J L And a rotation shaft J L6 rotating the jaw J L around a rotational center line C L3 extending in parallel to the direction to be.

同様に、ストレッチフォーミング装置１０は、ジョーＪＲの位置姿勢を変更するジョーＪＲ用の制御軸として、ストレッチフォーミング装置１０のベースＢからジョーＪＲに向かって順に、ジョーＪＲをＸ軸方向に移動させるキャリッジ軸ＪＲ１と、Ｚ軸方向と平行に延びる回転中心線ＣＲ１を中心としてジョーＪＲを回転させるアンギュレーション軸ＪＲ２と、ジョーＪＲを水平方向（Ｘ−Ｙ平面と平行）に移動させるスライダ軸ＪＲ３と、スライダ軸ＪＲ３がジョーＪＲを移動させる方向と平行に延びる回転中心線ＣＲ２を中心としてジョーＪＲを回転させるスイング軸ＪＲ４と、スイング軸ＪＲ４の回転中心線ＣＲ２と直交する方向にジョーＪＲを移動させるテンション軸ＪＲ５と、テンション軸ＪＲ５がジョーＪＲを移動させる方向と平行に延びる回転中心線ＣＲ３を中心としてジョーＪＲを回転させるローテーション軸ＪＲ６とを有する。 Similarly, the stretch forming apparatus 10 uses the jaw JR as the control axis for the jaw JR that changes the position and orientation of the jaw JR in order from the base B of the stretch forming apparatus 10 toward the jaw JR in the X-axis direction. the carriage axis J R1 to move, the angulation axis J R2 to rotate the jaw J R about the rotation center line C R1 extending in parallel to the Z-axis direction, and the horizontal direction (X-Y plane the jaws J R a slider axis J R3 moving in parallel), a swing axis J R4 slider axis J R3 rotates the jaw J R about the rotation center line C R2 extending in parallel to the direction of moving the jaw J R, swing axis J a tension axis J R5 which in a direction perpendicular to the rotation center line C R2 of R4 moving the jaw J R, the tension axis J R5 is a jaw J R And a rotation shaft J R6 rotate the jaw J R about the rotation center line C R3 extending in parallel with a direction for moving.

加えて、図１に示すように、ストレッチフォーミング装置１０は、１４個の制御軸ＪＤ１〜ＪＤ２、ＪＬ１〜ＪＬ６、ＪＲ１〜ＪＲ６を制御する制御装置１２を有する。具体的には、ストレッチフォーミング装置１０が制御軸それぞれに該制御軸を駆動する駆動シリンダを有し、制御装置１２は、その駆動シリンダを制御する。 In addition, as illustrated in FIG. 1, the stretch forming apparatus 10 includes a control device 12 that controls 14 control axes J D1 to J D2 , J L1 to J L6 , and J R1 to J R6 . Specifically, the stretch forming device 10 has a drive cylinder for driving the control shaft for each control shaft, and the control device 12 controls the drive cylinder.

制御軸を駆動する駆動シリンダは、流体圧シリンダ（例えば油圧シリンダ）であって、ピストンを挟んで隣接するロッド側シリンダ室とヘッド側シリンダ室それぞれに油圧が供給される。制御装置１２は、電磁バルブ，油圧ポンプなど（図示せず）の油圧系構成要素を制御することによってロッド側シリンダ室とヘッド側シリンダ室とにそれぞれ供給される油圧を調節し、それにより各制御軸の駆動シリンダを制御する。   The drive cylinder that drives the control shaft is a fluid pressure cylinder (for example, a hydraulic cylinder), and hydraulic pressure is supplied to each of the rod side cylinder chamber and the head side cylinder chamber adjacent to each other with the piston interposed therebetween. The control device 12 adjusts the hydraulic pressure supplied to the rod side cylinder chamber and the head side cylinder chamber by controlling hydraulic system components such as an electromagnetic valve and a hydraulic pump (not shown), thereby controlling each control. Control the drive cylinder of the shaft.

制御装置１２はまた、駆動シリンダに対して、ピストン位置を制御する位置制御またはシリンダ出力を制御する圧力制御を選択的に実行するように構成されている。   The control device 12 is also configured to selectively execute position control for controlling the piston position or pressure control for controlling the cylinder output with respect to the drive cylinder.

ダイテーブルチルト軸ＪＤ２、アンギュレーション軸ＪＬ２，ＪＲ２、スイング軸ＪＬ４，ＪＲ４、およびローテーション軸ＪＬ６，ＪＲ６のような回転軸は、クランク機構を介して、駆動シリンダのロッドの進退によって所定の角度範囲で回転する。制御装置１２が駆動シリンダを位置制御することにより、回転軸の回転中心線を中心とするジョーの角度位置や角速度が制御される。または、駆動シリンダを圧力制御することにより、回転軸のトルクが制御される。 The rotating shafts such as the die table tilt axis J D2 , the angulation axes J L2 , J R2 , the swing axes J L4 , J R4 , and the rotation axes J L6 , J R6 are connected to the rod of the drive cylinder via the crank mechanism. Rotate within a predetermined angle range by moving forward and backward. When the control device 12 controls the position of the drive cylinder, the angular position and angular velocity of the jaws around the rotation center line of the rotation shaft are controlled. Alternatively, the torque of the rotating shaft is controlled by controlling the pressure of the drive cylinder.

ダイテーブル昇降軸ＪＤ１、キャリッジ軸ＪＬ１，ＪＲ１、スライダ軸ＪＬ３，ＪＲ３、およびテンション軸ＪＬ５，ＪＲ５のような並進軸は、駆動シリンダの進退によって所定の範囲でストロークする。制御装置１２が駆動シリンダを位置制御することにより、並進軸のストローク方向におけるジョーの位置や速度が制御される。または、駆動シリンダを圧力制御することにより、並進軸の推力Ｆが制御される。 Translation axes such as the die table elevating axis J D1 , the carriage axes J L1 and J R1 , the slider axes J L3 and J R3 , and the tension axes J L5 and J R5 are stroked within a predetermined range by the advance and retreat of the drive cylinder. The position and speed of the jaw in the stroke direction of the translation shaft are controlled by the control device 12 controlling the position of the drive cylinder. Alternatively, the thrust F of the translation shaft is controlled by controlling the pressure of the drive cylinder.

図１に戻り、自動プログラム作成装置５０は、ストレッチフォーミング装置１０を自動運転するための自動プログラムを作業者と協働して作成する対話型の装置である。例えば、ストレッチフォーミング装置用の自動プログラム作成ソフトウェアがインストールされたコンピュータによって構成される。   Returning to FIG. 1, the automatic program creation device 50 is an interactive device that creates an automatic program for automatically operating the stretch forming device 10 in cooperation with an operator. For example, it is constituted by a computer in which automatic program creation software for a stretch forming apparatus is installed.

自動プログラム作成装置５０は、作業者と対話するためのユーザインターフェースとして、キーボードやマウスなどの入力部５２と、ディスプレイやプリンタなどの出力部５４とを有する。また、自動プログラム作成装置５０は、ジョー動作パターン作成部５６と、ＦＥＭ解析部５８と、指令値生成部６０と、自動プログラム作成部６２と、動作シミュレーション部６４とを有する。   The automatic program creation device 50 includes an input unit 52 such as a keyboard and a mouse and an output unit 54 such as a display and a printer as a user interface for interacting with an operator. The automatic program creation device 50 includes a jaw motion pattern creation unit 56, an FEM analysis unit 58, a command value generation unit 60, an automatic program creation unit 62, and an operation simulation unit 64.

ジョー動作パターン作成部５６は、入力部５２と出力部５４とを介して作業者と対話することにより（作業者の入力部５２を介する入力に対して出力部５４を介して応答する対話処理を繰り返すことにより）、作業者が所望するストレッチフォーミングに対応する、ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作のパターンを作成するように構成されている。 The jaw motion pattern creation unit 56 interacts with the worker through the input unit 52 and the output unit 54 (the interactive process of responding to the input through the input unit 52 of the worker through the output unit 54). By repeating, it is configured to create a pattern of relative movement of the jaws J L and JR with respect to the mold D corresponding to the stretch forming desired by the operator.

ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンは、具体的には、ダイテーブル座標系ΣＤにおけるジョーＪＬ，ＪＲの位置姿勢の変化で定義され、また時間の関数である。ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンをＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）すると、数式１および数式２のように表すことができる。

Figure 2013013922
Figure 2013013922
 Specifically, the relative motion pattern of the jaws J L and JR with respect to the mold D is defined by a change in the position and orientation of the jaws J L and JR in the die table coordinate system ΣD, and is a function of time. When the relative motion pattern of the jaws J L and JR with respect to the mold D is P D-JL (t) and P D-JR (t), they can be expressed as Equation 1 and Equation 2.
Figure 2013013922
Figure 2013013922

ＸＤ（ｔ）は時間ｔでのジョーのＸＤ座標を示し、ＹＤ（ｔ）はＹＤ座標、ＺＤ（ｔ）はＺＤ座標を示している。また、ＲＸＤ（ｔ）は時間ｔでのＸＤ軸を基準とするジョーの姿勢角を示し、ＲＹＤ（ｔ）はＹＤ軸を基準とする姿勢角、ＲＺＤ（ｔ）はＺＤを基準とする姿勢角を示している。 X D (t) represents the X D coordinates of the jaws at time t, Y D (t) is Y D coordinate, Z D (t) shows a Z D coordinates. Further, RX D (t) represents the attitude angle of the jaw relative to the X D axis at time t, RY D (t) is the attitude angle relative to the Y D axis, RZ D (t) is Z D The posture angle with reference to is shown.

具体的には、ジョー動作パターン作成部５６は、ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を作成するために、ストレッチフォーミングの初期条件（初期条件データ）として、作業者から入力部５２を介して、金型Ｄの形状、ワークＷの形状、ワークＷの物性などのデータを取得するように構成されている。なお、金型ＤやワークＷの形状は、三次元ＣＡＤデータの形態で、記録媒体やネットワークを介して取得してもよい。 Specifically, the jaw motion pattern creation unit 56 performs stretch forming in order to create the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) of the jaws J L and J R with respect to the mold D. As an initial condition (initial condition data), data such as the shape of the mold D, the shape of the workpiece W, and the physical properties of the workpiece W are obtained from the operator via the input unit 52. Note that the shapes of the mold D and the workpiece W may be acquired via a recording medium or a network in the form of three-dimensional CAD data.

また、ジョー動作パターン作成部５６は、ストレッチフォーミングの成形条件（成形条件データ）として、作業者が所望する、ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する位置や姿勢のデータを取得するように構成されている。 Further, the jaw motion pattern creation unit 56 is configured to acquire position and orientation data of the jaws J L and JR with respect to the mold D as desired by the operator as the stretch forming molding conditions (molding condition data). Has been.

例えば、ストレッチフォーミングの開始時および完了時のダイテーブル座標系ΣＤにおけるジョーＪＬ，ＪＲの位置姿勢のデータを、作業者から入力部５２を介して取得する。また、ストレッチフォーミング中のジョーＪＬ，ＪＲの通過点の位置データ、その通過点に位置するときのジョーＪＬ，ＪＲの姿勢データを取得する。 For example, the position and orientation data of the jaws J L and JR in the die table coordinate system ΣD at the start and completion of stretch forming are acquired from the operator via the input unit 52. In addition, the position data of the passing points of the jaws J L and J R during the stretch forming and the posture data of the jaws J L and J R when positioned at the passing points are acquired.

なお、金型Ｄが接触する前にワークＷを延ばす（プリストレッチする）必要がある場合、その延び量（プリストレッチ量）を作業者から取得するように、自動プログラム作成装置５０を構成してもよい。また、ジョーＪＬ，ＪＲがワークＷに付与するテンション（力）を作業者から取得してもよい。 In addition, when it is necessary to extend (pre-stretch) the workpiece W before the mold D contacts, the automatic program creation device 50 is configured so as to acquire the extension amount (pre-stretch amount) from the operator. Also good. Moreover, you may acquire the tension | tensile_strength (force) which Joe JL , JR gives to the workpiece | work W from an operator.

上述の初期条件データと成形条件データとを作業者から取得すると、ジョー動作パターン作成部５６は、ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を作成する。 When the initial condition data and the molding condition data described above are acquired from the operator, the jaw motion pattern creation unit 56 performs relative motion patterns P D-JL (t), P D- with respect to the mold D of the jaws J L and J R. Create JR (t).

ＦＥＭ解析部５８は、ジョー動作パターン作成部５６によって作成されたジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）と初期条件データとに基づいてワークＷをＦＥＭ解析し、そのＦＥＭ解析結果を作業者に出力部５４を介して出力するように構成されている。 The FEM analysis unit 58 includes relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR (t) with respect to the mold D of the jaws J L and JR created by the jaw motion pattern creation unit 56, initial condition data, The workpiece W is subjected to FEM analysis based on the above, and the FEM analysis result is output to the operator via the output unit 54.

具体的には、ＦＥＭ解析部５８は、相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）に基づいてジョーＪＬ，ＪＲや金型Ｄが動作することによるワークＷの形状の変化を求め、ワークＷの最終形状を出力部５４を介して出力する。例えば、最終形状のワークＷにおけるひずみ分布やスプリングバック量を作業者が確認できる、ワークＷのメッシュモデルをディスプレイに表示する。 Specifically, the FEM analysis unit 58 performs the work W by the jaws J L and JR and the mold D operating based on the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t). A change in shape is obtained, and the final shape of the workpiece W is output via the output unit 54. For example, a mesh model of the workpiece W is displayed on the display so that the operator can confirm the strain distribution and the amount of springback in the final workpiece W.

ＦＥＭ解析部５８が出力部５４を介してワークＷのＦＥＭ解析結果を出力することにより、作業者は、ジョー動作パターン作成部５６によって作成された相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）によってワークＷを所望の形状にストレッチフォーミングできるか否かを確認することができる。 When the FEM analysis unit 58 outputs the FEM analysis result of the workpiece W via the output unit 54, the operator can use the relative motion patterns P D-JL (t) and P D created by the jaw motion pattern creation unit 56. It can be confirmed whether or not the workpiece W can be stretch-formed into a desired shape by -JR (t).

作業者がＦＥＭ解析の結果に満足できない場合に備えて、初期条件データや成形条件データを作業者が修正できるように構成されている。   In preparation for the case where the worker is not satisfied with the result of the FEM analysis, the worker can correct the initial condition data and the molding condition data.

例えば、自動プログラム作成装置５０は、ディスプレイの画面に初期条件データや成形条件データを表示するとともに、ＦＥＭ解析の結果としてのワークＷのメッシュモデルを表示する。作業者によって入力部５２を介してディスプレイの画面上の初期条件データや成形条件データが修正されると、その修正された初期条件データや成形条件データに基づいてジョー動作パターン作成部５６が新たな相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を作成する。そして、その新たな相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）に基づいて、ＦＥＭ解析部５８がワークＷをＦＥＭ解析し、その解析結果をディスプレイの画面に出力する。 For example, the automatic program creation device 50 displays initial condition data and molding condition data on a display screen, and also displays a mesh model of the workpiece W as a result of the FEM analysis. When the initial condition data and molding condition data on the screen of the display are corrected by the operator via the input unit 52, the jaw operation pattern creation unit 56 is updated based on the corrected initial condition data and molding condition data. Relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) are created. Then, based on the new relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t), the FEM analysis unit 58 performs FEM analysis on the workpiece W and outputs the analysis result to the display screen.

これにより、初期条件データ、成形条件データとワークＷのＦＥＭ解析の結果との対応関係を作業者は把握でき、最終的には、作業者は、所望のＦＥＭ解析結果を得ることができる初期条件データおよび成形条件データを、自動プログラム作成装置５０に提供することができる。その結果、ジョー動作パターン作成部５６は、所望の形状にワークＷをストレッチフォーミングすることができる、ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を作成することができる。 Thereby, the operator can grasp the correspondence relationship between the initial condition data, the molding condition data, and the FEM analysis result of the workpiece W, and finally, the initial condition under which the operator can obtain a desired FEM analysis result. Data and molding condition data can be provided to the automatic program creation device 50. As a result, jaw operation pattern creation unit 56 is able to stretch forming the work W into a desired shape, the jaws J L, relative movement pattern for the die D of J R P D-JL (t ), P D- JR (t) can be created.

指令値生成部６０は、ジョー動作パターン作成部５６によって作成されたジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を、実機であるストレッチフォーミング装置１０に実現させるための、複数の制御軸ＪＤ１〜ＪＤ２、ＪＬ１〜ＪＬ６、ＪＲ１〜ＪＲ６それぞれに与える指令値時系列（指令値の変化）を生成するように構成されている。 The command value generating unit 60 uses the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) of the jaws J L and JR created by the jaw motion pattern creating unit 56 with respect to the mold D on the actual machine. A command value time series (change in command value) to be given to each of a plurality of control axes J D1 to J D2 , J L1 to J L6 , and J R1 to J R6 to be realized in a stretch forming apparatus 10 is generated. It is configured.

具体的には、ＦＥＭ解析部５８によるワークＷのＦＥＭ解析結果に作業者が満足すると、例えば、ジョー動作パターン作成部５６によって作成されたジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を確定させるための「確定」ボタンを作業者に押させるように、自動プログラム作成装置５０は構成されている。この「確定」ボタンが押されると、指令値生成部６０は、作業者によって確定されたジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）から、複数の制御軸ＪＤ１〜ＪＤ２、ＪＬ１〜ＪＬ６、ＪＲ１〜ＪＲ６それぞれに与える指令値時系列を生成する。 Specifically, when the operator is satisfied with the FEM analysis result of the workpiece W by the FEM analysis unit 58, for example, the relative motion pattern P with respect to the die D of the jaws J L and JR created by the jaw motion pattern creation unit 56. The automatic program creation device 50 is configured to cause the operator to press a “confirm” button for confirming D-JL (t) and P D-JR (t). When this “determine” button is pressed, the command value generation unit 60 determines the relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR (with respect to the mold D of the jaws J L , JR determined by the operator. From t), a command value time series to be given to each of the plurality of control axes J D1 to J D2 , J L1 to J L6 , and J R1 to J R6 is generated.

複数の制御軸それぞれの指令値時系列は、厳密に言えば、上述したように、ストレッチフォーミング装置１０の制御装置１２が制御軸を駆動する駆動シリンダを制御するためのものである。さらに言えば、指令値時系列は、ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を精度よく実機で実現するために、駆動シリンダを位置制御するためのものである。 Strictly speaking, as described above, the command value time series of each of the plurality of control axes is for the control device 12 of the stretch forming device 10 to control the drive cylinder that drives the control shaft. Furthermore, the command value time series is driven in order to accurately realize the relative operation patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) with respect to the mold D of the jaws J L and J R with the actual machine. This is for controlling the position of the cylinder.

以下、説明を容易にするために、ダイテーブル昇降軸ＪＤ１に与える指令値時系列をＶＤ１（ｔ）、ダイテーブルチルト軸ＪＤ２（ｔ）の指令時系列をＶＤ２（ｔ）と表現する。まとめて表現する場合、すなわち、金型Ｄ用の制御軸の指令値時系列を、数式３に示すように、ＶＤ（ｔ）とする。

Figure 2013013922
Hereinafter, for ease of explanation, the command value time series to be supplied to the die table elevating shaft J D1 V D1 (t), the command time series of the die table tilt axis J D2 (t) V D2 (t) and expressed To do. When collectively expressed, that is, the command value time series of the control axis for the mold D is represented as V D (t) as shown in Equation 3.
Figure 2013013922

また、キャリッジ軸ＪＬ１に与える指令値時系列をＶＬ１（ｔ）、アンギュレーション軸ＪＬ２の指令値時系列をＶＬ２（ｔ）、スライダ軸ＪＬ３の指令値時系列をＶＬ３（ｔ）、スイング軸ＪＬ４の指令値時系列をＶＬ４（ｔ）、テンション軸ＪＬ５の指令値時系列をＶＬ５（ｔ）、ローテーション軸ＪＬ６の指令値時系列をＶＬ６（ｔ）と表現する。まとめて表現する場合、すなわちジョーＪＬ用の制御軸の指令値時系列を、数式４に示すように、ＶＬ（ｔ）とする。

Figure 2013013922
Further, the command value time series given to the carriage axis J L1 is V L1 (t), the command value time series of the angulation axis J L2 is V L2 (t), and the command value time series of the slider axis J L3 is V L3 ( t), the command value time series of the swing axis J L4 is V L4 (t), the command value time series of the tension axis J L5 is V L5 (t), and the command value time series of the rotation axis J L6 is V L6 (t). It expresses. If we collectively represent, i.e. the command value time series of the control shaft of the jaws J L, as shown in Equation 4, and V L (t).
Figure 2013013922

同様に、キャリッジ軸ＪＲ１に与える指令値時系列をＶＲ１（ｔ）、アンギュレーション軸ＪＲ２の指令値時系列をＶＲ２（ｔ）、スライダ軸ＪＲ３の指令値時系列をＶＲ３（ｔ）、スイング軸ＪＲ４の指令値時系列をＶＲ４（ｔ）、テンション軸ＪＲ５の指令値時系列をＶＲ５（ｔ）、ローテーション軸ＪＲ６の指令値時系列をＶＲ６（ｔ）と表現する。まとめて表現する場合、すなわちジョーＪＲ用の制御軸の指令値時系列を、数式５に示すように、ＶＲ（ｔ）とする。

Figure 2013013922
Similarly, the command value time series given to the carriage axis J R1 is V R1 (t), the command value time series of the angulation axis J R2 is V R2 (t), and the command value time series of the slider axis J R3 is V R3. (T), the command value time series of the swing axis J R4 is V R4 (t), the command value time series of the tension axis J R5 is V R5 (t), and the command value time series of the rotation axis J R6 is V R6 (t ). When collectively expressed, that is, the command value time series of the control axis for Joe JR is represented by V R (t) as shown in Equation 5.
Figure 2013013922

さらに、ジョーＪＬ,ＪＲ用の指令値時系列ＶＬ（ｔ）,ＶＲ（ｔ）をまとめて表現する場合、すなわち、ジョー用の制御軸の指令値時系列を、数式６に示すように、ＶＬ＋Ｒ（ｔ）と表現する。

Figure 2013013922
Further, when the command value time series V L (t) and V R (t) for the jaws J L and JR are collectively expressed, that is, the command value time series of the control axis for the jaws is expressed by Equation 6. Thus, it is expressed as V L + R (t).
Figure 2013013922

また、指令値生成部６０は、ストレッチフォーミング装置１０の機構構造（例えば、制御軸間のリンク長など）を示すデータに基づいて、また逆運動学アルゴリズムを用いて、ジョーＪＬ，ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）から、金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とを生成する。なお、動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）、ＰＤ−ＪＲ（ｔ）から、金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とを生成する方法の詳細については、自動プログラムの作成の流れを説明するための図４に示すフローチャートを参照しながら後述する。 In addition, the command value generation unit 60 uses the data indicating the mechanism structure of the stretch forming apparatus 10 (for example, the link length between control axes) and uses the inverse kinematics algorithm to change the values of the jaws J L and JR . From the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) with respect to the mold D, the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series V of the jaw control axis L + R (t) is generated. From the operation patterns P D−JL (t) and P D−JR (t), the command value time series V D (t) for the mold control axis and the command value time series V L + R (t The details of the method for generating) will be described later with reference to the flowchart shown in FIG. 4 for explaining the flow of creating an automatic program.

指令値生成部６０による金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）との生成が終了すると、自動プログラム作成部６２が、指令値生成部６０によって生成された金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とに基づいて、ストレッチフォーミング装置１０の自動プログラム（データ）ＡＰを作成する。 When the generation of the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis is completed by the command value generation unit 60, the automatic program creation unit 62 Based on the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis generated by the command value generation unit 60, the stretch forming apparatus 10 is automatically A program (data) AP is created.

自動プログラムＡＰは、ストレッチフォーミング装置１０を自動運転させるためのプログラムである。自動プログラムＡＰには、指令値生成部６０によって生成された金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とのデータが含まれている。 The automatic program AP is a program for automatically operating the stretch forming apparatus 10. The automatic program AP includes data of the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis generated by the command value generation unit 60. It is.

自動プログラム作成部６２によって自動プログラムＡＰが作成されると、動作シミュレーション部６４が自動プログラムＡＰに基づいてストレッチフォーミング装置１０の動作シミュレーションを実行する。   When the automatic program AP is created by the automatic program creation unit 62, the motion simulation unit 64 executes a motion simulation of the stretch forming apparatus 10 based on the automatic program AP.

動作シミュレーション部６４は、自動プログラムＡＰによって自動運転するストレッチフォーミング装置１０の動作を、ディスプレイ（出力部５４）の画面上で模擬する。例えば、動作シミュレーション部６４は、ストレッチフォーミング装置１０の三次元ＣＡＤデータから三次元モデルを作成し、自動プログラムＡＰを使用して三次元モデルをディスプレイの画面上で動作させる（アニメーションさせる）。これにより、作業者は、自動プログラムＡＰによって実機を自動運転する前に、自動プログラムＡＰによって自動運転するストレッチフォーミング装置１０の動作を確認（チェック）することができる。例えば、作業者は、干渉の発生の有無を確認することができる。   The operation simulation unit 64 simulates the operation of the stretch forming apparatus 10 that is automatically operated by the automatic program AP on the screen of the display (output unit 54). For example, the motion simulation unit 64 creates a three-dimensional model from the three-dimensional CAD data of the stretch forming apparatus 10 and operates (animates) the three-dimensional model on the display screen using the automatic program AP. Thus, the operator can confirm (check) the operation of the stretch forming apparatus 10 that automatically operates with the automatic program AP before automatically operating the actual machine with the automatic program AP. For example, the operator can check whether or not interference has occurred.

ストレッチフォーミング装置１０の動作シミュレーション結果に作業者が満足すると、例えば、自動プログラム作成部６２によって作成された自動プログラムＡＰを確定させるための「確定」ボタンを作業者に押させるように、自動プログラム作成装置５０は構成されている。この「確定」ボタンが押されると、自動プログラム作成部６２は、作成した自動プログラムＡＰを、自動プログラム作成装置５０の記憶装置（図示せず）に記憶する。   When the operator is satisfied with the operation simulation result of the stretch forming apparatus 10, for example, automatic program creation is performed so that the operator presses a “confirm” button for confirming the automatic program AP created by the automatic program creation unit 62. The device 50 is configured. When this “confirm” button is pressed, the automatic program creation unit 62 stores the created automatic program AP in a storage device (not shown) of the automatic program creation device 50.

自動プログラム作成装置５０によって作成された自動プログラムＡＰは、ネットワークや記憶媒体を介して、自動的にまたは手動で、ストレッチフォーミング装置１０の制御装置１２に提供される。制御装置１２は、提供された自動プログラムＡＰをストレッチフォーミング装置１０の記憶装置（図示せず）に保存する。そして、作業者によって自動プログラムＡＰが実行されると、制御装置１２は、自動プログラムＡＰに含まれる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とのデータにしたがって制御軸ＪＤ１〜ＪＤ２、ＪＬ１〜ＪＬ６、ＪＲ１〜ＪＲ６（それぞれの駆動シリンダ）を制御する。それにより、ジョーＪＬ,ＪＲと金型Ｄとが相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）どおりに動作し、ワークＷが所望の形状に自動でストレッチフォーミングされる。 The automatic program AP created by the automatic program creation device 50 is provided to the control device 12 of the stretch forming device 10 automatically or manually via a network or a storage medium. The control device 12 stores the provided automatic program AP in a storage device (not shown) of the stretch forming device 10. When the automatic program AP is executed by the operator, the control device 12 determines the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series of the jaw control axis included in the automatic program AP. Control axes J D1 to J D2 , J L1 to J L6 , J R1 to J R6 (respective drive cylinders) are controlled in accordance with the data of V L + R (t). As a result, the jaws J L and JR and the mold D operate according to the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t), and the workpiece W is automatically stretch-formed into a desired shape. The

ここまでは、本発明の実施の形態に係るストレッチフォーミングシステムの構成要素について説明してきた。ここからは、自動プログラムの作成の流れの一例を、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。   So far, the components of the stretch forming system according to the embodiment of the present invention have been described. From here, an example of the flow of creating an automatic program will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、図３に示すステップＳ１００において、自動プログラム作成装置５０は、上述したように、作業者から入力部５２を介して、作業者が所望するストレッチフォーミングの初期条件データの入力を受ける。   First, in step S100 shown in FIG. 3, as described above, the automatic program creation device 50 receives input of initial condition data for stretch forming desired by the operator via the input unit 52 from the operator.

次に、ステップＳ１１０において自動プログラム作成装置５０は、上述したように、作業者から入力部５２を介して、ストレッチフォーミングの成形条件データの入力を受ける。   Next, in step S110, as described above, the automatic program creation device 50 receives input of stretch forming molding condition data from the operator via the input unit 52.

続いて、ステップＳ１２０において、自動プログラム作成装置５０のジョー動作パターン作成部５６が、ステップＳ１００で受け取った初期条件データと、ステップＳ１１０で受け取った成形条件データとに基づいて、ジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を作成する。 Subsequently, in step S120, the jaw motion pattern creation unit 56 of the automatic program creation device 50 uses the jaws J L and J R based on the initial condition data received in step S100 and the molding condition data received in step S110. Relative movement patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) are created.

ステップＳ１３０において、ＦＥＭ解析部５８が、ステップＳ１２０で作成された相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）でジョーＪＬ,ＪＲが動作した後のワークＷの形状をＦＥＭ解析する。 In step S130, FEM analysis unit 58, the shape of the workpiece W after the jaws J L, J R is operated by relative movement created in step S120 the pattern P D-JL (t), P D-JR (t) FEM analysis.

ステップＳ１４０において、自動プログラム作成装置５０は、ステップＳ１３０で実行したＦＥＭ解析の結果、例えば、ワークＷのメッシュモデルを、出力部５４を介して出力する。   In step S140, the automatic program creation device 50 outputs the result of the FEM analysis performed in step S130, for example, the mesh model of the workpiece W via the output unit 54.

ステップＳ１００〜Ｓ１４０は作業者がＦＥＭ解析結果に満足できるまで繰り返され、初期条件データや成形条件データが修正入力される度に、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０が実行される。ステップＳ１５０において、作業者がＦＥＭ解析結果に満足し、入力部５２を介して相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を確定させるための入力が作業者によって実行されると、次のステップＳ１６０に進む。 Steps S100 to S140 are repeated until the operator is satisfied with the FEM analysis result, and steps S120 to S140 are executed each time the initial condition data and the molding condition data are corrected and input. In step S150, the operator is satisfied with the FEM analysis result, and an input for determining the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) is performed by the operator via the input unit 52. Then, the process proceeds to the next step S160.

ステップＳ１５０で作業者の確定入力が確認されると、ステップＳ１６０において、相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）が確定される。 When the operator's confirmation input is confirmed in step S150, the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) are confirmed in step S160.

ステップＳ１７０において、指令値生成部６０が、ステップＳ１６０で確定された相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）から、金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とを生成する。指令値生成部６０による指令値時系列の作成の詳細について、図４に示すフローを参照しながら説明する。 In step S170, the command value generation unit 60 uses the relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR (t) determined in step S160, and the command value time series V D ( t) and a command value time series V L + R (t) of the jaw control axis are generated. Details of creation of the command value time series by the command value generation unit 60 will be described with reference to the flow shown in FIG.

図４に示すように、指令値生成部６０は、ステップＳ３００において、ステップＳ１６０で確定されたジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を実現するにあたり、とりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）の全てを算出する。 As shown in FIG. 4, in step S300, the command value generation unit 60 determines the relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR of the jaws J L and JR determined in step S160 with respect to the mold D. In realizing (t), all possible command value time series V D (t) of the mold control axis are calculated.

このことについて一例を挙げて説明する。例えば、図２を参照しながら説明すると、ジョーＪＬ,ＪＲそれぞれを、ダイテーブル座標系ΣＤのＺＤ軸方向に、金型Ｄに対して相対的に−３０ｍｍ平行移動させる場合、とりうる金型Ｄ（ダイテーブルＴ）の動作は３つある。 This will be described with an example. For example, referring to FIG. 2, the jaws J L and J R can be taken in the case where each of the jaws J L and J R is translated by −30 mm relative to the mold D in the Z D axis direction of the die table coordinate system ΣD. There are three operations of the mold D (die table T).

一つ目として、ジョーＪＬ,ＪＲを移動させずに、金型Ｄのみを移動させる。すなわち、ダイテーブル昇降軸ＪＤ１のみを動作させ、金型ＤをＺＤ軸方向に＋３０ｍｍ移動させる。 First , only the mold D is moved without moving the jaws J L and J R. That is, only the die table lifting axis J D1 is operated, and the mold D is moved +30 mm in the Z D axis direction.

二つ目として、金型Ｄを移動させずに、ジョーＪＬ,ＪＲを平行移動させる。すなわち、キャリッジ軸ＪＬ１,ＪＲ１、テンション軸ＪＬ５,ＪＲ５を動作させる。具体的には、ジョーＪＬ,ＪＲがＺＤ軸方向に−３０ｍｍ移動するまでテンション軸ＪＬ５,ＪＲ５を動作させる。それとともに、ジョーＪＬ,ＪＲのＸＤ,ＹＤ座標が変化しないように、キャリッジ軸ＪＬ１,ＪＲ１を動作させる（テンション軸ＪＬ５,ＪＲ５の動作によって起こるジョーＪＬ,ＪＲのＸ軸方向の移動を相殺する）。 Second, the jaws J L and J R are translated without moving the mold D. That is, the carriage axes J L1 and J R1 and the tension axes J L5 and J R5 are operated. Specifically, the tension shafts J L5 and J R5 are operated until the jaws J L and J R move −30 mm in the Z D axis direction. At the same time, the carriage axes J L1 and J R1 are operated so that the X D and Y D coordinates of the jaws J L and J R do not change (the jaws J L and J R generated by the operation of the tension axes J L5 and J R5 ). In the X-axis direction).

三つ目として、金型Ｄも、ジョーＪＬ,ＪＲも移動させる。例えば、金型ＤをＺＤ軸方向に＋１５ｍｍ移動させるとともに、ジョーＪＬ,ＪＲを、ＺＤ軸方向に−１５ｍｍ平行移動させる。 Third, both the mold D and the jaws J L and J R are moved. For example, the die D together is + 15 mm move to the Z D axis direction, the jaws J L, the J R, is -15mm translated in Z D axis direction.

このように、１つのジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を実現するにあたり、とりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）が複数存在する場合がある。 Thus, in order to realize the relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR (t) of one jaw J L , JR with respect to the mold D, the command values of the mold control axes that can be taken. There may be a plurality of time series V D (t).

なお、例えば、金型用制御軸の可動範囲を超えるなどの理由から、相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を実現できる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）が存在しない場合、自動プログラム作成装置５０は、その旨を出力部５４を介して作業者に報知するとともに、初期条件データおよび成形条件データの修正を促す。 Note that, for example, because of exceeding the movable range of the mold control axis, the command value time series of the mold control axis that can realize the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t). When V D (t) does not exist, the automatic program creation device 50 notifies the operator of this fact via the output unit 54 and prompts the correction of the initial condition data and the molding condition data.

ステップＳ３１０において、指令値生成部６０は、とりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）が複数か否かを判定する。複数の場合はステップＳ３２０に進み、そうでない場合ステップＳ３４０に進む。 In step S310, the command value generation unit 60 determines whether there are a plurality of command value time series V D (t) of the mold control axes that can be taken. If there are more than one, the process proceeds to step S320; otherwise, the process proceeds to step S340.

複数のとりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）の中から最適なものを選択決定するために、ステップＳ３２０において、指令値生成部６０は、それぞれについての評価点を算出する。とりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）の評価点は、図５に示すフローにしたがって算出される。 In order to select and determine an optimal command value time series V D (t) of a plurality of possible mold control axes, in step S320, the command value generation unit 60 calculates an evaluation score for each. To do. The possible evaluation points of the command value time series V D (t) of the mold control axis can be calculated according to the flow shown in FIG.

図５に示すように、指令値生成部６０は、まず、ステップＳ５００において、評価点が算出される対象の金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）に対応するジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）を算出する。対応するジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）は、ジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）があって、金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）が決まれば、算出することができる。 As shown in FIG. 5, the command value generation unit 60 first selects the jaw control axis corresponding to the command value time series V D (t) of the mold control axis whose evaluation score is calculated in step S500. The command value time series V L + R (t) is calculated. Corresponding time command value for jaw control shaft series V L + R (t) is the jaws J L, the relative movement with respect to the die D of J R pattern P D-JL (t), there is a P D-JR (t) If the command value time series V D (t) of the mold control axis is determined, it can be calculated.

ステップＳ５１０において、指令値生成部６０は、ステップＳ３００で算出された複数の金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）と、それに対応するジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とに含まれる、各制御軸の指令値の最大値と最小値とに基づいて、各制御軸の指令値の範囲Ｒ（ｉ）（ｉ＝ＪＤ１〜ＪＤ２、ＪＬ１〜ＪＬ６、ＪＲ１〜ＪＲ６）を算出する。例えば、ダイテーブル昇降軸ＪＤ１の指令値の範囲は、Ｒ（ＪＤ１）で表現される。 In step S510, the command value generating unit 60 calculates the command value time series V D (t) of the plurality of mold control axes calculated in step S300 and the corresponding command value time series V L + R of the jaw control axis. Based on the maximum value and the minimum value of the command value of each control axis included in (t), the command value range R (i) (i = J D1 to J D2 , J L1 to J of each control axis) L6, J R1 ~J R6) is calculated. For example, the range of the command value of the die table lifting axis J D1 is represented by R (J D1 ).

例えば、図６に示すように、全ての制御軸ＪＤ１〜ＪＤ２、ＪＬ１〜ＪＬ６、ＪＲ１〜ＪＲ６について、指令値の範囲Ｒ（ｉ）を算出する。なお、図６において、指令値の範囲Ｒ（ｉ）が示されていない制御軸（例えば、ダイテーブルチルト軸ＪＤ２）は、ジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を実現するときに、動作しない制御軸である。 For example, as shown in FIG. 6, the command value range R (i) is calculated for all control axes J D1 to J D2 , J L1 to J L6 , and J R1 to J R6 . In FIG. 6, the control axis (for example, the die table tilt axis J D2 ) for which the command value range R (i) is not shown is relative movement pattern P D− with respect to the mold D of the jaws J L and J R. This control axis does not operate when JL (t), P D-JR (t) is realized.

ステップＳ５２０において、指令値生成部６０は、ステップＳ５１０で算出した各制御軸の指令値の範囲Ｒ（ｉ）に基づいて、金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）の評価点を算出する。 In step S520, the command value generation unit 60 evaluates the command value time series V D (t) of the mold control axis based on the command value range R (i) of each control axis calculated in step S510. Is calculated.

評価点は、複数のとりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）の中から最適なものを選択決定するための指標となる得点であって、後述する評価方法によって金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）に得点付けされる。最適な金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）には、最高の評価点が得点付けされる。 The evaluation score is a score that serves as an index for selecting and determining an optimum one from the command value time series V D (t) of a plurality of possible mold control axes. A score is assigned to the command value time series V D (t) of the control axis. The highest evaluation score is scored in the command value time series V D (t) of the optimum mold control axis.

例えば、図６に示すように、指令値の範囲Ｒ（ｉ）が、制御軸の可動範囲に対応する指令値の最大範囲（指令値の下限値と上限値とによって定義される範囲）の中央に位置するほど、すなわち範囲Ｒ（ｉ）の中心値と最大範囲の中心値との差が小さいほど、その金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）に、高い評価点を得点付けする。また、指令値の範囲Ｒ（ｉ）が最大範囲の中央に位置する制御軸が多いほど、その金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）に、高い評価点を得点付けする。 For example, as shown in FIG. 6, the range R (i) of the command value is the center of the maximum range of command values corresponding to the movable range of the control axis (the range defined by the lower limit value and the upper limit value of the command value). The higher the score, the higher the score of the command value time series V D (t) of the mold control axis, the smaller the difference between the center value of the range R (i) and the center value of the maximum range. Attach. Further, the higher the control axis in which the command value range R (i) is located at the center of the maximum range, the higher the score is given to the command value time series V D (t) of the mold control axis.

すなわち、制御軸が可動範囲の中央で動作するような金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）には高い評価点が得点付けされる。その一方で、制御軸が可動範囲の境界近傍で動作するような金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）には低い評価点が得点付けされる。 That is, a high evaluation score is given to the command value time series V D (t) of the mold control axis in which the control axis operates in the center of the movable range. On the other hand, a low evaluation score is given to the command value time series V D (t) of the mold control axis in which the control axis operates near the boundary of the movable range.

これにより、金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とから作成された自動プログラムＡＰによってストレッチフォーミング装置１０の実機を自動運転したとき、少なくとも１つの制御軸が可動範囲を超えることによる、動作不良の発生を抑制することができる。 As a result, the actual machine of the stretch forming apparatus 10 is automatically operated by the automatic program AP created from the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis. When operating, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to the at least one control shaft exceeding the movable range.

このことについて補足すると、同一の自動プログラムに基づく、動作シミュレーション部６４によってシミュレーションされたストレッチフォーミング装置１０の動作と、実機の動作との間には誤差が存在する。そのため、シミュレーション上ではストレッチフォーミング装置１０を良好に自動運転させる自動プログラムであっても、実機では動作不良を発生させる可能性がある。特に、制御軸を可動範囲の境界近傍で動作させるような自動プログラムの場合に、その可能性が高い。   Supplementing this, there is an error between the operation of the stretch forming apparatus 10 simulated by the operation simulation unit 64 based on the same automatic program and the operation of the actual machine. Therefore, even in the simulation, an automatic program that causes the stretch forming apparatus 10 to automatically operate satisfactorily may cause a malfunction in the actual machine. This is particularly likely in the case of an automatic program that moves the control axis in the vicinity of the boundary of the movable range.

また、自動プログラム作成装置５０によって作成された自動プログラムＡＰをそのまま使用せずに、実機の個体差を考慮して補正する場合でも問題が起こる可能性がある。   Further, there is a possibility that a problem may occur even when correction is performed in consideration of individual differences between actual machines without using the automatic program AP created by the automatic program creation device 50 as it is.

説明すると、同一の自動プログラムであっても、そのプログラムに基づく動作に関して、シミュレーション上のストレッチフォーミング装置１０と実機との間に誤差が存在するとともに、個体差を原因として実機同士の間にも誤差が存在する。そのため、個体差を考慮して自動プログラムを補正する必要がある。   If it demonstrates, even if it is the same automatic program, regarding the operation | movement based on the program, while there exists an error between the stretch forming apparatus 10 on a simulation and an actual machine, also between actual machines due to an individual difference Exists. Therefore, it is necessary to correct the automatic program in consideration of individual differences.

自動プログラムＡＰの補正では、例えば、まず、任意の指令値に対する実機の制御軸の動作量を計測し、その計測結果に基づいて指令値と実際の動作量との対応関係を算出する。その算出した対応関係に基づいて、自動プログラムＡＰ内の指令値を補正する。   In the correction of the automatic program AP, for example, first, the operation amount of the control axis of the actual machine with respect to an arbitrary command value is measured, and the correspondence between the command value and the actual operation amount is calculated based on the measurement result. Based on the calculated correspondence, the command value in the automatic program AP is corrected.

このとき、元（補正前）の自動プログラムＡＰの指令値が境界近傍である場合、補正によって指令値が制御軸の可動範囲を超える可能性がある。当然ながら、指令値が可動範囲を超えている自動プロググラムは使用することができない。   At this time, if the command value of the original (before correction) automatic program AP is in the vicinity of the boundary, the command value may exceed the movable range of the control axis due to the correction. Of course, an automatic program whose command value exceeds the movable range cannot be used.

なお、少なくとも１つのジョー用制御軸において指令値の範囲Ｒ（ｉ）が最大範囲を超える場合、図３に示すステップＳ１６０で確定された、ジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を実現することができないので、自動プログラム作成装置５０は、その旨を出力部５４を介して作業者に報知するとともに、初期条件データおよび成形条件データの修正を促す。 When the command value range R (i) exceeds the maximum range in at least one jaw control axis, the relative motion pattern of the jaws J L and JR relative to the mold D determined in step S160 shown in FIG. Since P D-JL (t) and P D-JR (t) cannot be realized, the automatic program creation device 50 notifies the operator via the output unit 54 of the fact, and the initial condition data and Encourage correction of molding condition data.

また、上述の評価点の付け方に加えて、図５に示すステップＳ５１０で算出した（図６に示す）指令値の範囲Ｒ（ｉ）が小さい制御軸が多いほど、その金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）に高い評価点を得点付けしてもよい。 Further, in addition to the above-described method of assigning the evaluation points, the more control axes having a smaller command value range R (i) (shown in FIG. 6) calculated in step S510 shown in FIG. A high evaluation score may be scored on the command value time series V D (t).

すなわち、図３に示すステップＳ１６０で確定された、ジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を実現するにあたり、制御軸が狭い動作範囲で動作するような金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）に高い評価点を得点付けする。 That is, in realizing the relative motion patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) with respect to the mold D of the jaws J L and J R determined in step S160 shown in FIG. A high evaluation score is given to the command value time series V D (t) of the mold control shaft that operates in a narrow operation range.

これにより、金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とから作成された自動プログラムＡＰによってストレッチフォーミング装置１０の実機を自動運転したとき、ストレッチフォーミング装置１０は無駄な動作なく、ワークＷをストレッチフォーミングすることができる。 As a result, the actual machine of the stretch forming apparatus 10 is automatically operated by the automatic program AP created from the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis. When operated, the stretch forming apparatus 10 can stretch the workpiece W without useless operation.

さらにまた、とりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）の少なくとも１つに対して、複数のジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）をとりうる可能性がある。例えば、とりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）の１つに対して、３つのとりうるジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）が存在する場合、３通りの組み合わせそれぞれについて、評価点を得点付ける。 Furthermore, there is a possibility that the command value time series V L + R (t) of a plurality of jaw control axes can be taken for at least one of the command value time series V D (t) of the mold control axis that can be taken. is there. For example, if there are three possible jaw control axis command value time series V L + R (t) for one possible mold control axis command value time series V D (t), 3 Score a score for each street combination.

図４に戻って、ステップ３２０で複数のとりうる金型制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）それぞれについて評価点が算出されると、ステップＳ３３０において、指令値生成部６０は、最高の評価点が得点付けされた金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）と、対応するジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とに確定する。 Returning to FIG. 4, when an evaluation score is calculated for each of the command value time series VD (t) of a plurality of mold control axes that can be taken in step 320, the command value generation unit 60 determines the highest evaluation value in step S 330. The command value time series V D (t) of the mold control axis to which points are scored and the corresponding command value time series V L + R (t) of the corresponding jaw control axis are determined.

一方、ステップ３１０でとりうる金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）が複数でない、すなわち１つの場合、ステップＳ３４０において、指令値生成部６０は、ステップＳ３００で算出した金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）に対応するジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）を算出する。なお、例えば、ジョー用制御軸の可動範囲を超えるなどの理由から、相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を実現できるジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）が存在しない場合、自動プログラム作成装置５０は、その旨を出力部５４を介して作業者に報知するとともに、初期条件データおよび成形条件データの修正を促す。 On the other hand, when there are not a plurality of command value time series V D (t) of the mold control axes that can be taken in step 310, that is, one, in step S340, the command value generation unit 60 uses the mold value calculated in step S300. A command value time series V L + R (t) of the jaw control axis corresponding to the command value time series VD (t) of the control axis is calculated. For example, for the reason that the movable range of the jaw control axis is exceeded, the command value time series V L + R of the jaw control axis that can realize the relative motion patterns P D−JL (t) and P D−JR (t). When (t) does not exist, the automatic program creation device 50 informs the operator of this via the output unit 54 and prompts the correction of the initial condition data and the molding condition data.

ステップＳ３５０において、指令値生成部６０は、金型用およびジョー用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）,ＶＬ＋Ｒ（ｔ）に基づいて複数の制御軸ＪＤ１〜ＪＤ２、ＪＬ１〜ＪＬ６、ＪＲ１〜ＪＲ６を制御した場合に、ジョーの特異姿勢が発生するか否かを判定する。 In step S350, the command value generation unit 60 uses a plurality of control axes J D1 to J D2 and J L1 based on the command value time series V D (t) and V L + R (t) of the mold and jaw control axes. when controlling the ~J L6, J R1 ~J R6, determines whether singular jaw occurs.

ジョー特異姿勢について図７を参照しながら説明する。   The jaw-specific posture will be described with reference to FIG.

図７は、一例の特異姿勢の状態を示している。図７では、ジョーＪＬが特異姿勢の状態である。この特異姿勢は、テンション軸ＪＬ５のストローク方向と水平方向との間の角度がゼロ度である姿勢である。 FIG. 7 shows an example of a unique posture state. In FIG. 7, Joe JL is in a unique posture. This unique posture is a posture in which the angle between the stroke direction of the tension axis JL5 and the horizontal direction is zero degrees.

このような特異姿勢のジョーＪＬは、金型Ｄに対して相対的に、ダイテーブル座標系ΣＤのＺＤ軸方向に、テンション軸ＪＬ５のストローク方向と水平方向との間の角度がゼロ度の状態で平行移動することが制限されている。 Joe J L of such singular attitude relative to the die D, and Z D axis direction of the die table coordinate system .SIGMA.D, the angle of zero degrees between the stroke direction and the horizontal direction of the tension axis JL5 It is restricted to translate in the state.

説明すると、この特異姿勢のジョーＪＬを、例えば、金型Ｄに対して相対的にＺＤ軸プラス方向に２０ｍｍ平行移動させる場合、ダイテーブル昇降軸ＪＤ１によって金型ＤをＺＤ軸マイナス方向に２０ｍｍ移動させるしかない。しかし、金型ＤをＺＤ軸マイナス方向に２０ｍｍ移動させると、もう一方のジョーＪＲの金型Ｄに対するＺＤ軸方向の相対位置を＋２０ｍｍ変化させることになる。したがって、この特異姿勢のジョーＪＬは、ＺＤ軸方向の平行移動が制限される。 To illustrate, the jaws J L of the specific posture, for example, when to 20mm translated relative Z D axis plus direction relative to the mold D, the negative Z D axis of the mold D by the die table elevating shaft J D1 It can only be moved 20mm in the direction. However, to 20mm moving the die D to Z D axis minus direction, thus to + 20mm changing the relative position of the Z D axis direction with respect to the die D of the other jaw J R. Thus, the jaws J L of the specific posture, translation Z D axis direction is restricted.

これに対して、テンション軸ＪＲ５のストローク方向と水平方向との間の角度が例えば、４５度の姿勢のジョーＪＲは、ダイテーブル昇降軸ＪＤ１によって金型ＤをＺＤ軸マイナス方向に２０ｍｍ移動させることなく、金型Ｄに対して相対的にＺＤ軸プラス方向に２０ｍｍ平行移動させることができる。すなわち、ＺＤ軸プラス方向に２０ｍｍに移動するまでテンション軸ＪＲ５によってジョーＪＲを金型Ｄに接近させつつ、キャリッジ軸ＪＲ１によってジョーＪＲをＸＤ軸プラス方向に２０ｍｍ移動させることにより、ジョーＪＲを金型Ｄに対して相対的にＺＤ軸方向に＋２０ｍｍ平行移動させることができる。したがって、ＪＬの金型Ｄに対するＺＤ軸方向の相対位置を＋２０ｍｍ変化させることがない。 In contrast, the jaws J R of the angle is, for example, 45-degree orientation between the stroke direction and the horizontal direction of the tension axis J R5 is a die D to Z D axis minus direction by the die table elevating shaft J D1 without 20mm movement, it can be moved 20mm parallel relative Z D axis plus direction relative to the mold D. That is, while the jaw J R is brought close to the die D by a tension axis J R5 until you reach 20mm in Z D axis plus direction, by 20mm moving the jaw J R in X D axis plus direction by the carriage shaft J R1 Joe J R a may be relatively to Z D axis direction on the + is 20mm translated relative to the mold D. Therefore, there is no possibility to Z D axis direction the relative position + 20 mm are changes to the mold D of J L.

このようにジョーＪＬ,ＪＲの少なくとも一方が上述の特異姿勢になると、金型Ｄに対して相対的にＺＤ軸方向に同一移動量だけ両方のジョーＪＬ,ＪＲが平行移動する場合はよいが、そうでない場合は、特異姿勢後の位置姿勢の変更が制限される。 As described above, when at least one of the jaws J L and J R has the above-described unique posture, both the jaws J L and J R are translated relative to the mold D by the same movement amount in the Z D axis direction. The case may be good, but if not, the change of the position and orientation after the specific posture is limited.

なお、図２や図７に示す軸構成のストレッチフォーミング装置１０の場合、上述のようにテンション軸ＪＬ５,ＪＲ５のストローク方向と水平方向との間の角度がゼロ度の特異姿勢のほかに、テンション軸ＪＬ５,ＪＲ５のストローク方向と水平方向との間の角度が９０度の特異姿勢が存在する。 In the case of the stretch forming apparatus 10 having the shaft configuration shown in FIG. 2 and FIG. 7, as described above, the angle between the stroke direction of the tension shafts J L5 and J R5 and the horizontal direction is zero degrees in addition to the singular posture. There is a unique posture in which the angle between the stroke direction of the tension axes J L5 and J R5 and the horizontal direction is 90 degrees.

このような特異姿勢を回避するために、ジョーの特異姿勢を予め定義するとともに、その特異姿勢に最も寄与する制御軸を予め特定し、さらに、ジョーに特異姿勢近傍の姿勢をとらせる、特異姿勢に最も寄与する制御軸の指令値の範囲を特異姿勢範囲として予め算出している。そして、Ｓ３３０で確定されたジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）に、特異姿勢範囲内の指令値が含まれている場合、当該指令値を特異姿勢範囲外の値に変更するように、自動プログラム作成装置５０は構成されている。 In order to avoid such a singular posture, the singular posture of the jaw is defined in advance, the control axis that contributes most to the singular posture is specified in advance, and the posture of the jaw in the vicinity of the singular posture is taken. The range of the command value of the control axis that most contributes to is calculated in advance as the singular posture range. When the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis determined in S330 includes a command value within the singular posture range, the command value is changed to a value outside the singular posture range. As described above, the automatic program creation device 50 is configured.

例えば、図７に示すジョーＪＬのような、テンション軸ＪＬ５,ＪＲ５のストローク方向と水平方向との間の角度がゼロ度のジョーＪＬ,ＪＲの特異姿勢を予め特定する。また、この特異姿勢に最も寄与する制御軸として、テンション軸ＪＬ５,ＪＲ５のストローク方向と水平方向との間の角度を変更するスイング軸ＪＬ４,ＪＲ４を予め特定する。さらに、ジョーＪＬ,ＪＲに特異姿勢近傍の姿勢をとらせる、スイング軸ＪＬ４,ＪＲ４の指令値の範囲を予め算出する。 For example, like the jaws J L shown in FIG. 7, the angle between the stroke direction and the horizontal direction of the tension axis J L5, J R5 jaws J L of zero degrees, specified in advance the specific orientation of J R. Further, as control axes that contribute most to this unique posture, swing axes J L4 and J R4 that change the angle between the stroke direction of the tension axes J L5 and J R5 and the horizontal direction are specified in advance. Further, command value ranges of the swing axes J L4 and J R4 that cause the jaws J L and J R to take a posture in the vicinity of the specific posture are calculated in advance.

テンション軸ＪＬ５,ＪＲ５のストローク方向と水平方向との間の角度がゼロ度のときのスイング軸ＪＬ４,ＪＲ４の角度がゼロ度に設定されている場合、例えば、＋１°〜−１°の範囲に対応するスイング軸ＪＬ４,ＪＲ４の指令値の範囲を、特異姿勢範囲として予め算出する。そして、Ｓ３３０で確定されたスイング軸ＪＬ４,ＪＲ４の指令値時系列ＶＬ４（ｔ）,ＶＲ４（ｔ）に特異姿勢範囲内の指令値が含まれる場合、その指令値を特異姿勢に近似する姿勢を実現する近似値に変更する。 When the angle of the swing axes J L4 and J R4 when the angle between the stroke direction of the tension axes J L5 and J R5 and the horizontal direction is zero degrees is set to zero degrees, for example, + 1 ° to −1 A range of command values of the swing axes J L4 and J R4 corresponding to the range of ° is calculated in advance as a specific posture range. If the command value time series V L4 (t), V R4 (t) of the swing axis J L4 , J R4 determined in S330 includes a command value within the singular posture range, the command value is changed to the singular posture. Change to an approximate value that achieves an approximate orientation.

説明すると、上述したように、ジョーＪＬ，ＪＲが特異姿勢に入った場合、その以後の姿勢を実現する解（各制御軸の指令値）を算出することができない。そこで、相対動作パターンＰＤ＿ＪＬ（ｔ）、ＰＤ＿ＪＲ（ｔ）にジョーＪＬ，ＪＲの特異姿勢が含まれる場合、ストレッチフォーミングへの影響が少ない成分（ここでは、スイング軸ＪＬ４,ＪＲ４の角度）についてはあきらめ、理想値（ここでは、ゼロ度）からある程度離れることを許容することにより近似解、すなわち特異姿勢に近似する姿勢を求める。そして、算出した近似姿勢に、相対動作パターンＰＤ＿ＪＬ（ｔ）、ＰＤ＿ＪＲ（ｔ）に含まれる特異姿勢を変更する。 For example, as described above, when the jaws J L and JR enter a singular posture, a solution (command value of each control axis) that realizes the posture after that cannot be calculated. Therefore, when the relative motion patterns P D_JL (t) and P D_JR (t) include the singular postures of the jaws J L and JR , the components having little influence on the stretch forming (here, the swing axes J L4 and J R4 Is given, and an approximate solution, that is, a posture approximating a singular posture, is obtained by allowing some deviation from the ideal value (here, zero degrees). Then, the specific posture included in the relative motion patterns P D_JL (t) and P D_JR (t) is changed to the calculated approximate posture.

上述するように、特異姿勢に最も寄与する制御軸（例えばスイング軸）のみその指令値を変更してジョーＪＬ,ＪＲの特異姿勢を回避することにより、すなわち特異姿勢を回避するにあたって他の制御軸の指令値を変更しないことにより、図３に示すステップＳ１６０で確定されたジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）は、大きく変わることがなく、ほぼそのまま維持される。すなわち、作業者が所望する動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）をほぼ実現することができる。 As described above, by changing the command value of only the control axis (for example, swing axis) that contributes most to the singular posture and avoiding the singular postures of the jaws J L and JR , By not changing the command value of the control axis, the operation patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) for the molds D of the jaws J L and JR determined in step S160 shown in FIG. It remains almost unchanged without much change. That is, the operation patterns P D-JL (t) and P D-JR (t) desired by the operator can be substantially realized.

また、特異姿勢範囲とする理由は、特異姿勢近傍の姿勢から他の姿勢に変更する場合に、制御軸を大きく動作させる必要があるからである。例えば、図７を参照しながら説明すると、テンション軸ＪＬ５のストローク方向と水平方向との間の角度がゼロ度近傍（例えば１度）の姿勢の場合、ジョーＪＬを金型Ｄに対して相対的にＺＤ軸方向に平行移動するとき、キャリッジ軸ＪＬ１とテンション軸ＪＬ５を大きく動作させる必要がある。また、それにより、キャリッジ軸ＪＬ１とテンション軸ＪＬ５とが動作範囲を超える可能性がある。そのため、特異姿勢のみならず、特異姿勢近傍の姿勢も回避できるように、特異姿勢範囲としている。 The reason for setting the specific posture range is that the control axis needs to be largely operated when changing from a posture in the vicinity of the specific posture to another posture. For example, referring to FIG. 7, when the angle between the stroke direction of the tension axis J L5 and the horizontal direction is a posture in the vicinity of zero degrees (for example, 1 degree), the jaw J L is moved with respect to the mold D. When relatively moving in parallel in the ZD axis direction, it is necessary to move the carriage axis J L1 and the tension axis J L5 largely. As a result, the carriage axis J L1 and the tension axis J L5 may exceed the operating range. Therefore, the unique posture range is set so that not only the unique posture but also the posture in the vicinity of the unique posture can be avoided.

図４に戻り、ステップＳ３５０において、特異姿勢が発生しない、すなわち、ステップＳ３３０で確定されたジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）に特異姿勢範囲に含まれる指令値が存在しないと判定された場合、指令値生成処理は終了する。そうでない場合は、ステップＳ３６０において、指令値生成部６０は、ジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）に含まれる特異姿勢範囲の指令値を、特異姿勢に近似する姿勢を実現する近似値に変更し、指令値生成処理を終了する。 Returning to FIG. 4, in step S350, if a singular posture does not occur, that is, if there is no command value included in the singular posture range in the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis determined in step S330. If it is determined, the command value generation process ends. Otherwise, in step S360, the command value generation unit 60 realizes a posture that approximates the command value of the singular posture range included in the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis to a singular posture. The approximate value is changed, and the command value generation process is terminated.

図３に戻り、ステップＳ１７０で金型用制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とが生成されると、ステップＳ１８０において、自動プログラム作成部６２が、指令値時系列ＶＤ（ｔ）と指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とに基づいて、ストレッチフォーミング装置１０を自動運転するための自動プログラムＡＰを作成する。 Returning to FIG. 3, when the command value time series VD (t) of the mold control axis and the jaw control axis command value time series V L + R (t) are generated in step S170, automatic program creation is performed in step S180. The unit 62 creates an automatic program AP for automatically operating the stretch forming apparatus 10 based on the command value time series VD (t) and the command value time series V L + R (t).

続くステップＳ１９０において、動作シミュレーション部６４が、ステップＳ１８０で自動プログラム作成部６２によって作成された自動プログラムＡＰを使用してストレッチフォーミング装置１０の動作シミュレーションを実行する。   In subsequent step S190, the motion simulation unit 64 executes an operation simulation of the stretch forming apparatus 10 using the automatic program AP created by the automatic program creation unit 62 in step S180.

ステップＳ２００において、自動プログラム作成装置５０は、ステップＳ１９０で実行した動作シミュレーションの結果を、出力部５４を介して出力する。   In step S <b> 200, the automatic program creation device 50 outputs the result of the operation simulation executed in step S <b> 190 via the output unit 54.

ステップＳ２１０において、作業者が動作シミュレーション結果に満足し、入力部５２を介して自動プログラムＡＰを確定させるための入力が作業者によって実行されると、次のステップＳ２２０に進む。そうでない場合は、ステップＳ１００に戻り、作業者によって初期条件データや成形条件データの修正入力が実行される。   In step S210, when the worker is satisfied with the operation simulation result and an input for determining the automatic program AP is performed by the worker via the input unit 52, the process proceeds to the next step S220. When that is not right, it returns to step S100 and correction input of initial condition data and molding condition data is performed by an operator.

ステップＳ２１０で作業者の確定入力が確認されると、ステップＳ２２０において、自動プログラムＡＰが確定される。そして、自動プログラムの作成が完了する。   When the operator's confirmation input is confirmed in step S210, the automatic program AP is confirmed in step S220. Then, the creation of the automatic program is completed.

以上のような本実施の形態によれば、ワークＷを所望の形状に自動でストレッチフォーミングするためのストレッチフォーミング装置１０の自動プログラムＡＰを容易に作成することができる。   According to the present embodiment as described above, the automatic program AP of the stretch forming apparatus 10 for automatically stretching the workpiece W into a desired shape can be easily created.

このことについて具体的に説明すると、本実施の形態によれば、まず、第１段階として、ストレッチフォーミング装置１０の複数の制御軸ＪＤ１〜ＪＤ２,ＪＬ１〜ＪＬ６,ＪＲ１〜ＪＲ６を考慮せずに、ワークＷを所望の形状にストレッチフォーミングするために必要な、ジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）を、自動プログラム作成装置５０が作業者と対話しながら求める。 Specifically, according to the present embodiment, first, as a first stage, a plurality of control axes J D1 to J D2 , J L1 to J L6 , J R1 to J R6 of the stretch forming apparatus 10 are used. The relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR (t) of the jaws J L and JR with respect to the mold D, which are necessary for stretching the workpiece W into a desired shape without considering Is obtained while the automatic program creation device 50 interacts with the operator.

次に、第２段階として、相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）から、金型制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とを、自動プログラム作成装置５０が算出する。そして、これらの金型制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）とから、ワークＷを所望の形状にストレッチフォーミングするようにストレッチフォーミング装置１０を自動運転するための自動プログラムＡＰを、自動プログラム作成装置５０が算出する。 Next, as a second stage, from the relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR (t), the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value of the jaw control axis The automatic program creation device 50 calculates the time series V L + R (t). From the command value time series V D (t) of the mold control axis and the command value time series V L + R (t) of the jaw control axis, stretch forming is performed so that the workpiece W is stretch-formed into a desired shape. The automatic program creation device 50 calculates an automatic program AP for automatically operating the device 10.

すなわち、第１段階では、不動の金型Ｄに対して、２つのジョーＪＬ,ＪＲそれぞれの動作を求めることになる。したがって、作業者は、１４個の制御軸それぞれの動作を考える必要がなく、２つのジョーＪＬ,ＪＲの動作を考えるだけでよい。そして、自動プログラム作成装置５０は、１４の制御軸を考慮することなく、作業者が考えた２つのジョーＪＬ,ＪＲの動作に基づいて、ワークＷの変形挙動（最終形状）を計算して作業者に対して出力するだけでよい。 That is, in the first stage, the operations of the two jaws J L and J R are obtained for the stationary mold D. Therefore, the operator does not need to consider the operation of each of the 14 control axes, and only needs to consider the operation of the two jaws J L and JR . Then, the automatic program creation device 50 calculates the deformation behavior (final shape) of the workpiece W based on the operations of the two jaws J L and JR considered by the operator without considering the 14 control axes. Output to the operator.

第２段階では、ジョーＪＬ,ＪＲの金型Ｄに対する相対動作パターンＰＤ−ＪＬ（ｔ）,ＰＤ−ＪＲ（ｔ）から、金型制御軸の指令値時系列ＶＤ（ｔ）とジョー用制御軸の指令値時系列ＶＬ＋Ｒ（ｔ）を中間生成物として、自動プログラムＡＰを自動的に自動プログラム作成装置５０が算出することになる。この計算は、ワークＷを考慮しない、ストレッチフォーミング装置１０の機構と逆運動学アルゴリズムとを用いた計算であるため、この計算を自動プログラム作成装置５０は容易に実行することができる。また、この計算は自動プログラム作成装置５０が自動的に行うため、作業者はなにもしなくてもよい。 In the second stage, from the relative motion patterns P D-JL (t), P D-JR (t) of the jaws J L and J R with respect to the mold D, the command value time series V D (t) of the mold control axis is obtained. And the command value time series V L + R (t) of the jaw control shaft as an intermediate product, the automatic program creation device 50 automatically calculates the automatic program AP. Since this calculation is a calculation using the mechanism of the stretch forming apparatus 10 and the inverse kinematic algorithm without considering the workpiece W, the automatic program creation apparatus 50 can easily execute this calculation. Further, since this calculation is automatically performed by the automatic program creation device 50, the operator need not do anything.

これらのことから、作業者にとっても、また自動プログラム作成装置５０にとっても、ワークＷを所望の形状に自動でストレッチフォーミングするためのストレッチフォーミング装置１０の自動プログラムＡＰを容易に作成することができる。   For these reasons, the automatic program AP of the stretch forming device 10 for automatically stretching the workpiece W into a desired shape can be easily created for both the operator and the automatic program creation device 50.

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。   While the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this.

例えば、上述の実施の形態の場合、制御軸を駆動する駆動源は駆動シリンダであるが、本発明はこれに限らない。本発明は、広義には、ワークを把持する各ジョーの位置姿勢を変更するために、制御軸を駆動することができる駆動源であればよい。   For example, in the above-described embodiment, the drive source for driving the control shaft is a drive cylinder, but the present invention is not limited to this. In a broad sense, the present invention may be any drive source that can drive the control shaft in order to change the position and orientation of each jaw that holds the workpiece.

また、ストレッチフォーミング装置を用いてストレッチフォーミングする場合、制御軸を駆動する駆動シリンダを、上述の実施の形態のように位置制御するのではなく、圧力制御することが望まれることがある。例えば、ワークが薄板の場合、ワークに付与するテンションを細かく制御したいことがある。   In addition, when stretch forming is performed using a stretch forming device, it may be desired to control the pressure of the drive cylinder that drives the control shaft instead of position control as in the above-described embodiment. For example, when the workpiece is a thin plate, it may be desired to finely control the tension applied to the workpiece.

この場合、駆動シリンダのシリンダ出力を細かく制御する必要があり、そのためには、ロッド側シリンダ室とヘッド側シリンダ室とにそれぞれ供給される油圧を細かく調節する必要がある。しかしながら、駆動シリンダの摺動部に発生する摩擦（例えば、ピストンとシリンダとの間に発生する摩擦）により、油圧を細かく調節しても、シリンダ出力に反映されない場合がある。特に、シリンダ出力がほぼ最大の状態で微小にそのシリンダ出力を調整する場合に、駆動シリンダの摺動部の摩擦の影響が大きくなる。   In this case, it is necessary to finely control the cylinder output of the drive cylinder. To that end, it is necessary to finely adjust the hydraulic pressure supplied to the rod side cylinder chamber and the head side cylinder chamber. However, even if the hydraulic pressure is finely adjusted due to friction generated in the sliding portion of the drive cylinder (for example, friction generated between the piston and the cylinder), it may not be reflected in the cylinder output. In particular, when the cylinder output is finely adjusted in a state where the cylinder output is substantially maximum, the influence of the friction of the sliding portion of the drive cylinder is increased.

この対処として、駆動シリンダをあたかも細かく圧力制御したように、駆動シリンダを細かく位置制御するための自動プログラムを、自動プログラム作成装置は作成するように構成されている。   As a countermeasure, the automatic program creation device is configured to create an automatic program for finely controlling the position of the drive cylinder as if the pressure of the drive cylinder was finely controlled.

具体的に説明すると、自動プログラム作成装置は、まず、駆動シリンダの摺動部に摩擦が発生しない条件の下で、駆動シリンダを細かく圧力制御してワークＷを所望の形状にストレッチフォーミングするストレッチフォーミング装置の動作シミュレーションを実行できるように構成されている。   More specifically, the automatic program creation device firstly performs stretch forming in which the workpiece W is stretch-formed into a desired shape by finely controlling the pressure of the drive cylinder under the condition that no friction is generated in the sliding portion of the drive cylinder. It is comprised so that operation simulation of an apparatus can be performed.

また、自動プログラム作成装置は、動作シミュレーション上での各ジョーの金型に対する相対動作パターンを抽出し、その抽出した相対動作パターンから、上述の実施の形態のように、制御軸の指令値時系列、すなわち駆動シリンダを位置制御するための指令値時系列を算出するように構成されている。   Further, the automatic program creation device extracts a relative motion pattern of each jaw with respect to the die on the motion simulation, and from the extracted relative motion pattern, the command value time series of the control axis as in the above-described embodiment. That is, the command value time series for controlling the position of the drive cylinder is calculated.

このように算出された駆動シリンダを位置制御するための指令値時系列から作成された自動プログラムによってストレッチフォーミング装置を自動運転すると、駆動シリンダの位置制御が該駆動シリンダの摺動部に発生する摩擦の影響を受けないため、駆動シリンダをあたかも細かく圧力制御したようにストレッチフォーミング装置は動作する。すなわち、各制御軸において駆動シリンダのシリンダ出力が細かく変化する。これにより、ワークに付与されるテンションを細かく制御することができる。   When the stretch forming device is automatically operated by the automatic program created from the command value time series for controlling the position of the drive cylinder calculated in this way, the position control of the drive cylinder causes the friction generated in the sliding portion of the drive cylinder. Therefore, the stretch forming device operates as if the drive cylinder was finely pressure controlled. That is, the cylinder output of the drive cylinder varies finely in each control axis. As a result, the tension applied to the workpiece can be finely controlled.

なお、制御軸を圧力制御してワークＷを所望の形状にストレッチフォーミングする動作シミュレーションを実行する場合、ワークＷを所望の形状にできる、各制御軸の圧力制御条件を求める必要があり、それには時間を要する。   In addition, when performing an operation simulation in which the control axis is pressure-controlled and the workpiece W is stretch-formed into a desired shape, it is necessary to obtain a pressure control condition for each control axis that can make the workpiece W into a desired shape. It takes time.

本発明は、ストレッチフォーミング装置の制御軸の数に関係なく、ワークをストレッチフォーミングするストレッチフォーミング方法およびシステムに適用可能である。   The present invention is applicable to a stretch forming method and system for stretching a workpiece regardless of the number of control axes of the stretch forming apparatus.

１０ ストレッチフォーミング装置
Ｗ ワーク
Ｄ 金型
ＪＬ,ＪＲ ジョー
ＪＤ１ 制御軸（ダイテーブル昇降軸）
ＪＤ２ 制御軸（ダイテーブルチルト軸）
ＪＬ１,ＪＲ１ 制御軸（キャリッジ軸）
ＪＬ２,ＪＲ２ 制御軸（アンギュレーション軸）
ＪＬ３,ＪＲ３ 制御軸（スライダ軸）
ＪＬ４,ＪＲ４ 制御軸（スイング軸）
ＪＬ５,ＪＲ５ 制御軸（テンション軸）
ＪＬ６,ＪＲ６ 制御軸（ローテーション軸） 10 Stretch forming device W Work D Die J L , J R Jaw J D1 Control axis (Die table lifting axis)
J D2 control axis (die table tilt axis)
J L1 , J R1 control axis (carriage axis)
J L2 , J R2 control axis (angulation axis)
J L3 , J R3 control axis (slider axis)
J L4 , J R4 control axis (swing axis)
J L5 , J R5 control axis (tension axis)
J L6 , J R6 control axis (rotation axis)

Claims (8)

ワークの両端を把持する一対のジョーと、一対のジョーの間に配置されてワークと当接する金型と、各ジョーおよび金型の位置姿勢を変更するための複数の制御軸とを備えるストレッチフォーミング装置を用いたストレッチフォーミング方法であって、
ワークを所望の形状にストレッチフォーミングするための各ジョーの金型に対する相対動作パターンを作成するジョー相対動作パターン作成工程と、
ジョー相対動作パターン作成工程で作成された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するために各制御軸に与える指令値時系列を算出する指令値算出工程と、
指令値算出工程で算出された指令値時系列に基づいて各制御軸を制御することによりワークを所望の形状にストレッチフォーミングする成形工程とを含む、ストレッチフォーミング方法。 Stretch forming comprising a pair of jaws for gripping both ends of a workpiece, a mold disposed between the pair of jaws and contacting the workpiece, and a plurality of control shafts for changing the position and orientation of each jaw and the mold A stretch forming method using an apparatus,
A jaw relative motion pattern creating step for creating a relative motion pattern for each jaw mold for stretch forming the workpiece into a desired shape;
A command value calculation step for calculating a command value time series to be applied to each control axis in order to realize a relative motion pattern for each jaw created in the jaw relative motion pattern creation step;
A stretch forming method including a forming step of stretching the workpiece into a desired shape by controlling each control axis based on the command value time series calculated in the command value calculating step. ストレッチフォーミング装置が制御軸を駆動する駆動シリンダを有し、
指令値算出工程において、各制御軸の駆動シリンダを位置制御するための指令値時系列が算出され、
成形工程において、指令値算出工程で算出された指令値時系列に基づいて、各制御軸のシリンダが位置制御される、請求項１に記載のストレッチフォーミング方法。 The stretch forming device has a drive cylinder that drives the control shaft,
In the command value calculation step, a command value time series for controlling the position of the drive cylinder of each control axis is calculated,
The stretch forming method according to claim 1, wherein the position of the cylinder of each control shaft is controlled based on the command value time series calculated in the command value calculation step in the molding step. ジョー相対動作パターン作成工程において、駆動シリンダの摺動部に発生する摩擦がゼロである且つ流体圧シリンダを圧力制御する条件で、ストレッチフォーミング装置によってワークを所望の形状にストレッチフォーミングするシミュレーションを実行し、
シミュレーションにおける各ジョーの金型に対する相対動作パターンを抽出し、
指令値算出工程において、抽出された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するための、各制御軸の駆動シリンダを位置制御するための指令値時系列を算出する、請求項２に記載のストレッチフォーミング方法。 In the jaw relative motion pattern creation process, a simulation is performed to stretch the workpiece into a desired shape by the stretch forming device under the condition that the friction generated in the sliding part of the drive cylinder is zero and the pressure of the fluid pressure cylinder is controlled. ,
Extract the relative motion pattern for each jaw mold in the simulation,
The command value time series for controlling the position of the drive cylinder of each control shaft for realizing the relative motion pattern of each extracted jaw with respect to the die is calculated in the command value calculation step. Stretch forming method. ジョー相対動作パターン作成工程で算出された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するためにとりうる、金型の位置姿勢を変更する金型用制御軸に与える指令値時系列が複数存在する場合、
指令値算出工程において、とりうる金型用制御軸の複数の指令値時系列それぞれについて、
（１）対応する、各ジョーの位置姿勢を変更するジョー用制御軸に与える指令値時系列を算出し、
（２）金型用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲と、ジョー用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲とを算出し、
（３）制御軸の可動範囲に対応する指令値の最大範囲の中央に、算出された指令値の範囲が位置する金型用およびジョー用制御軸の数が多いほど、高得点になるように金型用制御軸の指令値時系列に対して得点付けし、
成形工程において、最高得点が付された金型用制御軸の指令値時系列と、対応するジョー用制御軸の指令値時系列とに基づいて、各制御軸が制御される、請求項１から３のいずれか一項に記載のストレッチフォーミング方法。 When there are multiple command value time series to be given to the mold control axis that changes the position and orientation of the mold, which can be taken to realize the relative movement pattern of each jaw relative to the mold calculated in the jaw relative movement pattern creation process ,
In the command value calculation step, for each of a plurality of command value time series of possible mold control axes,
(1) Calculate the command value time series to be given to the corresponding jaw control shaft that changes the position and orientation of each jaw,
(2) calculating a command value range included in the command value time series of the mold control axis and a command value range included in the command value time series of the jaw control axis;
(3) The higher the number of mold and jaw control shafts where the calculated command value range is located at the center of the maximum command value range corresponding to the movable range of the control shaft, the higher the score. Scored against the command value time series of the mold control axis,
In the molding step, each control axis is controlled based on the command value time series of the mold control axis with the highest score and the command value time series of the corresponding jaw control axis. 4. The stretch forming method according to any one of 3 above. 指令値算出工程において、金型用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲と、ジョー用制御軸の指令値時系列に含まれる指令値の範囲とが狭いほど、高得点になるように金型用制御軸の指令値時系列に対して得点付けする、請求項４に記載のストレッチフォーミング方法。   In the command value calculation step, the smaller the command value range included in the command value time series of the mold control axis and the command value time series included in the jaw control axis, the higher the score. The stretch forming method according to claim 4, wherein scoring is performed for the command value time series of the mold control axis. ジョーの特異姿勢を予め定義し、
特異姿勢に最も寄与する制御軸を予め特定し、
ジョーに特異姿勢近傍の姿勢をとらせる、特異姿勢に最も寄与する制御軸の指令値の範囲を特異姿勢範囲として予め算出し、
指令値算出工程において、特異姿勢に最も寄与する制御軸の指令値時系列に特異姿勢範囲内の指令値が含まれる場合、当該指令値を特異姿勢に近似する姿勢を実現する近似値に変更する、請求項１から５のいずれか一項に記載のストレッチフォーミング方法。 Predefine Joe's unique posture,
Specify the control axis that contributes most to the singular posture in advance,
The range of the command value of the control axis that contributes most to the singular posture is calculated in advance as the singular posture range, causing the jaw to take a posture in the vicinity of the singular posture,
In the command value calculation step, when a command value within the singular posture range is included in the command value time series of the control axis that contributes most to the singular posture, the command value is changed to an approximate value that realizes a posture that approximates the singular posture. The stretch forming method according to any one of claims 1 to 5. ワークの両端を把持する一対のジョーと、一対のジョーの間に配置されてワークと当接する金型と、各ジョーおよび金型の位置姿勢を変更するための複数の制御軸とを備えるストレッチフォーミングシステムであって、
ワークを所望の形状にストレッチフォーミングするための各ジョーの金型に対する相対動作パターンを作成するジョー相対動作パターン作成手段と、
ジョー相対動作パターン作成手段によって作成された各ジョーの金型に対する相対動作パターンを実現するために各制御軸に与える指令値時系列を算出する指令値算出手段と、
指令値算出手段によって算出された指令値時系列に基づいて各制御軸を制御する制御手段とを有する、ストレッチフォーミングシステム。 Stretch forming comprising a pair of jaws for gripping both ends of a workpiece, a mold disposed between the pair of jaws and contacting the workpiece, and a plurality of control shafts for changing the position and orientation of each jaw and the mold A system,
Jaw relative motion pattern creating means for creating a relative motion pattern for each jaw mold for stretch forming a workpiece into a desired shape;
Command value calculating means for calculating a command value time series to be given to each control axis in order to realize a relative motion pattern with respect to the die of each jaw created by the jaw relative motion pattern creating means;
A stretch forming system having control means for controlling each control axis based on the command value time series calculated by the command value calculation means. 制御軸を駆動する駆動シリンダを有し、
指令値算出手段が、各制御軸の駆動シリンダを位置制御するための位置指令値時系列を算出し、
制御手段が、指令値算出手段によって算出された位置指令値時系列に基づいて、各制御軸の駆動シリンダを位置制御する、請求項７に記載のストレッチフォーミングシステム。 A drive cylinder for driving the control shaft;
The command value calculation means calculates a position command value time series for controlling the position of the drive cylinder of each control axis,
The stretch forming system according to claim 7, wherein the control means controls the position of the drive cylinder of each control shaft based on the position command value time series calculated by the command value calculation means.
JP2011149348A 2011-07-05 2011-07-05 Stretch forming method and system Active JP5848534B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011149348A JP5848534B2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Stretch forming method and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011149348A JP5848534B2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Stretch forming method and system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013013922A true JP2013013922A (en) 2013-01-24
JP5848534B2 JP5848534B2 (en) 2016-01-27

Family

ID=47687126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011149348A Active JP5848534B2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Stretch forming method and system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5848534B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104174733A (en) * 2014-09-17 2014-12-03 安徽理工大学 Four-degree-of-freedom series-parallel multi-point flexible shape pulling machine
WO2022009785A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 ファナック株式会社 Robot control device
CN116197294A (en) * 2023-05-05 2023-06-02 燕山大学 Jaw body positioning method based on temperature detection matrix and skin stretching equipment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04192005A (en) * 1990-11-27 1992-07-10 Komatsu Ltd Changing device for wrist attitude of robot
JPH11226886A (en) * 1998-02-13 1999-08-24 Hitachi Zosen Corp Correcting method for robot track
US20060122726A1 (en) * 2004-10-25 2006-06-08 Daniel Bergstrom Virtual programming of formed component trajectories

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04192005A (en) * 1990-11-27 1992-07-10 Komatsu Ltd Changing device for wrist attitude of robot
JPH11226886A (en) * 1998-02-13 1999-08-24 Hitachi Zosen Corp Correcting method for robot track
US20060122726A1 (en) * 2004-10-25 2006-06-08 Daniel Bergstrom Virtual programming of formed component trajectories

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104174733A (en) * 2014-09-17 2014-12-03 安徽理工大学 Four-degree-of-freedom series-parallel multi-point flexible shape pulling machine
WO2022009785A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 ファナック株式会社 Robot control device
JP7502439B2 (en) 2020-07-07 2024-06-18 ファナック株式会社 Robot Control Device
CN116197294A (en) * 2023-05-05 2023-06-02 燕山大学 Jaw body positioning method based on temperature detection matrix and skin stretching equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP5848534B2 (en) 2016-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070083291A1 (en) Offline teaching apparatus for robot
US7636612B2 (en) Method for optimizing the transport displacement of workpieces in transfer presses
EP1712969B1 (en) Robot program correcting apparatus
JP5426719B2 (en) Robot system motion simulation device
JP5606816B2 (en) Teaching apparatus and teaching method for welding robot
JP2016163921A (en) Robot system having robot operating synchronously with bending machine
JP5502348B2 (en) Simulation method
CN104608114B (en) Robot system and method for producing to-be-processed material
JP2015077661A (en) Teaching system and teaching method
JP5848534B2 (en) Stretch forming method and system
CN102566439B (en) Space orientation computing method for numerical control bracket
JP3784282B2 (en) Interference check device for transfer press
JP2018047684A (en) System and method associated with drape forming
CA2583780C (en) Virtual programming of formed component trajectories
JP5961088B2 (en) Stretch forming system and stretch forming method
JP4743688B2 (en) Bending machine
US11543812B2 (en) Simulation device, press system, simulation method, program, and recording medium
JP7475841B2 (en) Information processing method, robot system, article manufacturing method, and information processing device
CN117610263A (en) 3D visual discharging software
US20130008221A1 (en) Stretch forming apparatus
US20180043414A1 (en) Method of verifying operating command, method of controlling machining device, recording medium recorded with operating-command verification program, and operating-command verification system
JP2002082710A (en) Method and system for bending
JP5806017B2 (en) Stretch forming device
TWI805437B (en) Robot point calculus correction system and correction method
TW202319851A (en) Work assistance device and work assistance method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140526

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150710

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5848534

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250