JP2014117742A - 板金加工システム及びその方法並びに補正システム - Google Patents

Abstract

【課題】板厚のバラツキが発生しても、実材料でのブランクから曲げ加工の作業工程と複合加工精度不良を未然に回避し、かつ、ＣＡＤ設計までの手戻り作業も無くし、実材料(板厚）に即したブランクから曲げ工程の高品質複合加工が実現する。
【解決手段】板金立体モデルを参照する板金加工システムＳである。そして、板金加工システムＳは、実材料情報を取得する手段と、実材料情報に応じて板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する手段と、一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する手段とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は板金加工システム及びその方法並びに補正システムに関し、詳細には、板厚のバラツキが発生しても、実材料でのブランク加工から曲げ加工の作業工程と複合加工（ブランク加工、曲げ加工等の組み合わせ）の精度不良を未然に回避し、かつ、ＣＡＤ設計までの手戻り作業も無くし、実材料(実板厚等）に即したブランク加工から曲げ工程の高品質複合加工が実現できる板金加工システム及びその方法並びに補正システムに関する。

図面を参照し従来技術を説明する。図２６を参照する。ステップＳＦ０１では、２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤ設計を行う。ステップＳＦ０２では２Ｄ展開図（ＤＸＦファイル）を読み込む。

ステップＳＦ０３では、板金展開図データを作成する。ステップＳＦ０４では、板金立体モデルの作成処理を行う。ステップＳＦ０５では、ブランク用（レーザ）加工プログラムの作成処理を実行する。

ステップＳＦ０６では、曲げ用加工プログラムの作成処理を行う。ステップＳＦ０７では、ブランク実加工を行う。ステップＳＦ０８では、曲げ実加工を行う。

図２７〜図３０を参照し、さらに詳細に説明する。図２７を参照する。ステップＳＧ０１では、２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤ設計システムが作動する。２Ｄ展開図（ＤＸＦデータ）、パーツ（３ＤＣＡＤデータ）を記憶部に記憶する。

ステップＳＧ０２では、２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤ入力処理が行われる。

ステップＳＧ０３では、板金展開図データの作成処理が行われる。この際に、新曲げ伸び値マスタ、加工属性参照データ、材料データが参照される。一方、板金展開図データが作成され記憶部に記憶される。

ステップＳＧ０４では、板金立体モデル（データ）の作成が行われる。この際に、板金展開図データが参照される。一方、板金属性付立体モデル（データ）が記憶部に記憶される。

図２８を参照する。続いて、ステップＳＧ０５では、生産管理システムが処理を行う。製作手配が記憶部に記憶される。ステップＳＧ０６では、製作手配の入力処理が行われる。

ステップＳＧ０７では、ブランク用（レーザ）ネスティング処理が行われる。板金展開図データ、材料在庫情報が参照される。そして、板取り情報が作成され記憶部に記憶される。ステップＳＧ０８では、加工プログラミングの作成処理が行われる。この際に、板取情報が参照される。そして、加工プログラムが記憶部に記憶される。

ステップＳＧ０９では、スケジュールの作成処理が実行される。そして、スケジュールが記憶部に記憶される。

図２９を参照する。ステップＳＧ１０では、生産管理システムが所定処理を行う。そして、製作手配が記憶部に記憶される。ステップＳＧ１１では、製作手配が参照され、製作手配の入力処理が行われる。

ステップＳＧ１２では、曲げ加工プログラミングの作成処理を行う。この際に、板金立体データ、材料データ、新曲げ伸び値マスターが参照される。そして、加工プログラムが作成され記憶部に記憶される。ステップＳＧ１３では、スケジュールの作成処理が行われる。そして、スケジュールが記憶部に記憶される。

図３０を参照する。ステップＳＧ１４では、材料手配が行われる。ステップＳＧ１５では、材料納品と保管ストックヤード、棚に保管が行われる。一般的に厚板材の購入時には仕入先、手配ロット毎に板厚のバラつきが発生する。

ステップＳＧ１６では、ブランク工程で使用する材料準備を行う。そして、材料在庫情報が記憶部に記憶される。ステップＳＧ１７では、ブランク工程でのレーザ切断加工が行われる。この際に、加工プログラム、スケジュール、材料在庫情報が参照される。ステップＳＧ１８では、レーザ切断後の部品仕分け、搬送作業が行われる。

ステップＳＧ１９では、曲げ工程での曲げ加工が行われる。加工プログラム、スケジュールが参照される。

ステップＳＧ２０では、ブランク／曲げ加工で複合精度に不具合が発生したか否かが判断される。不具合が発生したと判断した場合に処理はステップＳＧ０１に戻る。不具合が発生していないと判断した場合に処理はステップＳＧ２１に進む。ステップＳＧ２１では、次工程、溶接・組立工程の処理が行われる。

また、特許文献１を参照。

特開２０００−３３１１８８号

これらの従来のシステム運用において、ＣＡＤ工程、ＣＡＭ工程では、予め、板金ＣＡＤ／ＣＡＭ設計時の設計上の材料数値（材質、板厚、XY寸法など）に基づき作成された板金加工属性付き展開図データと板金立体モデル（データ）から各加工機のための加工プログラムを作成する。

実際の製造手配が掛かった時点に、現場で使用する実材料の板厚が設計上と大きく異なることが板材（特に厚板材）では頻繁に発生する。

その場合、設計上の展開図データと板金立体モデル（データ）に基づいたブランク加工後の部品を曲げ加工した場合、実板厚の差異により、複合加工（ブランク加工、曲げ加工等の組み合わせ）での寸法精度差異が発生するため、複合加工そのものが出来なくなる。例えば、板金立体モデルを分割し、展開図データを作成した場合に展開された形状の大きさ等が板厚の差異に応じてそれぞれ異なる。

そのため、対象の全部品について、最初のＣＡＤ設計までの手戻りが発生し、莫大な時間と工数、材料費のロスが発生する。

本願発明は、板材（厚板材等）の板厚のバラツキが発生しても、実材料でのブランクから曲げ加工の作業工程と複合加工精度不良を未然に回避し、かつ、ＣＡＤ設計までの手戻り作業も無くし、実材料(板厚）に即したブランクから曲げ工程の高品質複合加工が実現することを目的とする。勿論、次工程（溶接・組立）への同様の品質向上は図れる。

本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、板金立体モデルに係る板金加工システムにおいて、
実材料情報を取得する手段と、前記実材料情報に応じて前記板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する手段と、前記一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、板金加工属性および工程情報付き板金立体モデルから製造指示時点毎に実材料情報を参照し、一時的な板金立体モデルと、展開図データとを自動生成し、その展開図データを用いて作成されたブランク加工プログラム、曲げ加工プログラムにより実加工を行うことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、材料在庫情報について、実材料情報毎に材料製造ＩＤ番号によるユニーク管理を行うものであり、ブランク工程、曲げ工程、次工程間の各部品、製品で使用している実材料と、品質との追跡を行うことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、板金立体モデルに係る板金加工方法において、
実材料情報を取得する工程と、前記実材料情報に応じて前記板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する工程と、前記一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する工程とを有することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、板金立体モデルを補正する補正システムにおいて、
実材料情報を取得する手段と、前記実材料情報に応じて前記板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する手段と、前記一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する手段とを備えたことを特徴とする。

例えば、以下の効果を奏する。

（１）購入材の板厚（特に厚板材等）の実板厚のバラツキに対応した、ブランク加工から曲げ加工までのＣＡＤ／ＣＡＭの自動化処理が実現される。実際のブランク加工から曲げ加工までの複合加工精度の課題が解決可能になるため、２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤ設計までの手戻りした再作業を無くせる。

（２）本運用は薄板材の精密加工に対しても、同様の効果が得られる。

（３）本運用は板金加工属性・工程情報付き板金立体モデルのマスターに曲げ以降の溶接／組立工程の属性を対応することにより、曲げ工程以降の溶接／組立工程についても品質等が向上するという効果が得られる。

板金立体モデル作成装置およびブランク用自動プログラミング装置を説明する説明図である。 曲げ自動プログラミング装置を説明する説明図である。 ブランク加工機制御装置を説明する説明図である。 曲げ加工機制御装置を説明する説明図である。 各装置間の相関関係を説明する説明図である。 ＣＡＤ設計からブランク加工、曲げ加工の処理を説明するフローチャートである。 各情報の関係を説明する説明図である。 各情報の関係を説明する説明図である。 各情報の関係を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は材料板厚のバラツキによる実加工での影響を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は材料板厚のバラツキによる実加工での影響を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は材料板厚のバラツキによる実加工での影響を説明する説明図である。 板金加工システムの動作を示すフローチャートである。 板金加工システムの動作を示すフローチャートである。 板金加工システムの動作を示すフローチャートである。 板金加工システムの動作を示すフローチャートである。 板金加工システムの動作を示すフローチャートである。 板厚の補正を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は板厚の補正を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は板厚の補正を説明する説明図である。 板厚の補正を説明するフローチャートである。 板厚の補正を説明するフローチャートである。 板厚の補正を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は板厚の補正を説明する説明図である。 板厚の補正を説明するフローチャートである。 従来の技術を説明する従来図である。 従来の技術を説明する従来図である。 従来の技術を説明する従来図である。 従来の技術を説明する従来図である。 従来の技術を説明する従来図である。

以下に本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。

図１を参照する。板金立体モデル作成装置１を示す。

前記板金立体モデル作成装置１は、２Ｄ（２次元）／３Ｄ（３次元）−ＣＡＤ入力処理部１Ａと、板金加工属性変換部１Ｂと、マスター板金モデル作成処理部１Ｃと、マスター板金立体モデル展開図データ作成処理部１Ｄと、板金加工属性編集処理部１Ｅと、実材料情報（在庫情報）自動補正処理部１Ｆとを備えている。

２Ｄ（２次元）／３Ｄ（３次元）−ＣＡＤ入力処理部１Ａは、２Ｄ（２次元）／３Ｄ（３次元）−ＣＡＤの入力処理を行う。板金加工属性変換部１Ｂは、加工属性参照データ１Ｇ、材料データ１Ｈを参照し、板金の加工属性の変換を行う。

マスター板金立体モデル作成処理部１Ｃは、材料データ１Ｈを参照しマスター板金立体モデル１Ｊの作成処理を行う。マスター板金立体モデル展開図データ作成処理部１Ｄは、新曲げ伸び値マスター１Ｉを参照しマスター板金立体モデルの展開図データ１Ｌを作成する。板金加工属性編集処理部１Ｅは、マスター板金立体モデル１Ｊを参照し板金加工属性の編集を行う。

実材料情報（在庫情報）自動補正処理部１Ｆは、新曲げ伸び値マスター１Ｍ、材料在庫情報１Ｎ、マスター板金立体モデル１Ｊ、材料データ１Ｋ、マスター板金展開図データ１Ｌを参照し、実材料情報（在庫情報）の自動補正処理を行う。そして、一時的な板金立体モデル１Ｏ、一時的な板金立体モデル展開図データ１Ｐを記憶部に記憶する。

なお、２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤシステム２は、２Ｄ展開図３（ＤＸＦデータ等）と、パーツ（３Ｄ−ＣＡＤデータ）４を記憶する。

上記の「板金加工属性」とは、例えば、工程設計内で決定された、曲げの金型、突き当ての位置など他の工程で考慮されなければならない情報を含むものである。また、板金立体モデルおよび形状フィーチャ−等に付加される板金立体モデル内の情報を含む。

新曲げ伸び値マスター１Ｉは曲げで伸びる値を記憶する。一時的な板金立体モデル１Ｏは板厚の補正を行った板金立体モデルは一時的に記憶される。一時的な板金立体モデル展開図データ１Ｐは、一時的な板金立体モデル１Ｐを展開した展開図データである。

ブランク用自動プログラミング装置５は、製作手配入力処理部５Ａと、該当部品用実材料在庫引当処理部５Ｂ、実材料情報（在庫情報）自動補正処理部５Ｃと、該当部品用一時的な展開図データ参照処理部５Ｄと、ネスティング処理部５Ｅと、加工プログラミング作成処理部５Ｆと、スケジュール作成処理部５Ｇとを備える。

製作手配入力処理部５Ａは、製作手配の入力を行う。そして、製作手配５Ｈを記憶部に記憶する。該当部品用実材料在庫引当処理部５Ｂは、製作手配５Ｈ、材料在庫情報５Ｉを参照し、該当部品用の実材料在庫の引当を行う。実材料情報（在庫情報）自動補正処理部５Ｃは、実材料情報（在庫情報）の自動補正を行う。この際、実材料情報（在庫情報）自動補正処理部１Ｆの呼出に応じて処理を実行する。

該当部品用一時的な展開図データ参照処理部５Ｄは、該当部品用の一時的な展開図データ１Ｐの参照し処理を行う。ネスティング処理部５Ｅは、一時的な板金立体モデル展開図データ１Ｐを参照しネスティング処理を行う。そして、板取り情報５Ｊを記憶部に記憶する。加工プログラミング作成処理部５Ｆは、一時的な板金立体モデル展開図データ１Ｐ、板取情報５Ｊを参照し加工プログラミング５Ｋの作成を行う。スケジュール作成処理部５Ｇは、スケジュール５Ｌの作成を行い記憶部に記憶する。

なお、生産管理システム６から出力される製作手配７は製作手配入力処理部５Ａが参照する。

図２を参照する。曲げ用自動プログラミング装置８は、製作手配入力処理部８Ａと、ブランク加工引当の実材料情報引当処理部８Ｂと、該当部品用一時的な板金立体モデル８Ｃと、曲げ加工プログラミング作成処理部８Ｄと、スケジュール作成処理部８Ｅとを備える。

製作手配入力処理部８Ａは、製作手配の入力処理を行う。ブランク加工引当の実材料情報引当処理部８Ｂは、製作手配８Ｆ、材料在庫情報８Ｇを参照しブランク加工において実材料情報の引当を行う。

該当部品用一時的な板金立体モデル８Ｃは、一時的な板金立体モデル１Ｏ、材料在庫情報８Ｇを参照し部品を作成する。

曲げ加工プログラミング作成処理部８Ｄは、前記部品、一時的な板金立体モデル１Ｏ、新曲げ値マスター８Ｈを参照し、曲げ加工プログラミングの作成を行う。スケジュール作成処理部８Ｅは、製作手配８Ｉ、曲げ加工プログラム８Ｊを参照しスケジュール８Ｋの作成を行う。

なお、生産管理システム６から出力される製作手配７は製作手配入力処理部８Ａが参照する。

図３を参照する。ブランク加工機制御装置９は、スケジュール入力処理部９Ａと、スケジュール編集処理部９Ｂと、加工プログラム描画処理部９Ｃと、材料在庫管理部９Ｄと、材料入庫時実材料板厚測定処理部９Ｅと、スケジュール運転処理部９Ｆと、ＮＣインタフェース９Ｇと、自動制御インタフェース９Ｈとを備える。

スケジュール入力処理部９Ａは、スケジュール９Ｉと、加工プログラム９Ｊを参照し、スケジュールの入力処理を行う。そして、加工プログラム９Ｋと、加工用スケジュール９Ｌを記憶部に記憶する。スケジュール編集処理部９Ｂは、加工用スケジュール９Ｌの編集処理を行う。

加工プログラム描画処理部９Ｃは、加工プログラム９Ｋに基づき描画処理を行う。材料在庫管理部９Ｄは、材料データ９Ｍを参照し、材料在庫情報９Ｎの管理を行う。

材料入庫時実材料板厚測定処理部９Ｅは、材料データ９Ｍを参照し材料入庫時の実材料板厚の測定処理を行う。そして、材料製造ＩＤ番号９Ｏを記憶部に記憶する。スケジュール運転処理部９Ｆは、加工プログラム９Ｋ、加工用スケジュール９Ｌ、材料在庫情報９Ｈを参照しスケジュールの運転を行う。

ＮＣインタフェース９Ｇは、ＮＣ装置１０とのインタフェースである。自動制御インタフェース９Ｈは、自動制御装置１２とのインタフェースである。

前記ブランク加工機制御装置９は、ＮＣ装置１０と、レーザ加工機１１と、自動制御装置１２と連携し制御を実行する。

なお、材料入庫時、デジタルノギス等により実材料の板厚測定と通知を行う。

図４を参照する。曲げ加工機制御装置１３は、スケジュール入力処理部１３Ａと、スケジュール編集処理部１３Ｂと、加工プログラム描画処理部１３Ｃと、スケジュール運転処理部１３Ｄと、ＮＣインタフェース１３Ｅとを備える。

スケジュール入力処理部１３Ａは、スケジュール１３Ｆと、加工プログラム１３Ｇを参照しスケジュールの入力処理を行う。そして、加工プログラム１３Ｈと、加工用スケジュール１３Ｉを記憶部に記憶する。スケジュール編集処理部１３Ｂは、加工用スケジュール１３Ｉの編集処理を行う。

加工プログラム描画処理部１３Ｃは、加工プログラム１３Ｈに基づき描画処理を行う。スケジュール運転処理部１３Ｄは、加工プログラム１３Ｈと、加工用スケジュール１３Ｉを参照しスケジュールの運転を行う。ＮＣインタフェース１３Ｅは、ＮＣ装置１４とのインタフェースである。

前記曲げ加工制御装置１３は、ＮＣ装置１４と、曲げ加工機１５と連携し制御を実行する。

図５を参照する。板金加工システムＳの構成の相関を示す。板金立体モデル作成装置１と、ブランク用自動プログラミング装置５と、曲げ用自動プログラミング装置８と、ブランク加工機制御装置９と、曲げ加工機制御装置１３と、材料情報サーバ１６とを備える。さらに、レーザ加工機１１と、曲げ加工機１５とを備える。これらの各装置が協働して板金加工システムＳとして作用する。

そして、各装置の協働により、板金加工システムＳ（特に板金立体モデル作成装置１）は、実材料情報を取得する手段と、実材料情報に応じて板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する手段と、一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する手段として機能する。

また、板金加工システムＳ（特に板金立体モデル作成装置１）は、板金加工属性および工程情報付き板金立体モデルから製造指示時点毎に実材料情報を参照し、一時的な板金立体モデルと、展開図データとを自動生成し、ブランク加工機制御装置９は、その展開図データを用いて作成されたブランク加工プログラム、曲げ加工プログラムにより実加工を行う。

さらに、板金加工システムＳは、材料在庫情報について、実材料情報毎に材料製造ＩＤ番号によるユニーク管理を行うものであり、ブランク工程、曲げ工程、次工程間の各部品、製品で使用している実材料と、品質との追跡を行う。

なお、マスタ板金立体モデルから実板厚が反映された一時的な板金立体モデルと展開図データを自動生成する。新曲げ伸び値マスターが参照される。

ブランク加工用加工プログラム、スケジュール生成（ネスティング処理）を行う。また、曲げ加工用加工プログラム、スケジュール生成を行う。

なお、これらの各装置はコンピュータにより構成されるものであり、コンピュータ本体にＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む。そして、表示装置３と、キーボード４と、マウス５とがコンピュータ本体に接続する。

図６を参照する。上述のように構成された板金加工システムＳの動作を示す。ステップＳＡ０１では、２Ｄ（２次元）／３Ｄ（３次元）−ＣＡＤ設計を行う。ステップＳＡ０２では、２Ｄ展開図ＤＸＦファイルを読み込む。

ステップＳＡ０３では、マスター板金立体モデルの作成処理を行う。ステップＳＡ０４では、曲げ用加工プログラムの作成処理を行う。ステップＳＡ０５では、展開図データ作成を行う。ステップＳＡ０６では、ブランク用（レーザ）加工プログラムの作成処理を行う。

ステップＳＡ０７では、ブランク実加工を行う。ステップＳＡ０８では、実曲げ加工を行う。

材料在庫情報について、実材料情報毎に材料製造ＩＤ番号によるユニーク管理を行う。そして、ブランク工程、曲げ工程、次工程間の各部品、製品で使用している実材料と、設計に係る製造品質との追跡を行う。以下に示すように各データが関連付けられているため追跡が可能となる。

図７はＣＡＤ系情報である。図７を参照する。マスターでは、データ名ＤＭは部品番号ＢＢである。一時的な板金立体モデルではデータ名ＤＭは部品番号ＢＢと材料製造ＩＤ番号ＺＩＤとを含む。

材料データは、材料コード名ＺＣＭ、材料名称ＺＭ、材質ＺＡ、板厚ＩＴ、Ｘ寸法ＸＳ、Ｙ寸法ＹＳを含む。

材料在庫情報は、保管アドレスＨＡ、材料コード名ＺＣ、材料製造ＩＤ番号ＺＩＤ、板厚ＩＴ、Ｘ寸法ＸＳ、Ｙ寸法ＹＳ、在庫数ＺＳを含む。

材料製造ＩＤ番号は、材料コード名ＺＣ、板厚ＩＴ、Ｘ寸法ＸＳ、Ｙ寸法ＹＳ、納入業者ＮＧ、入庫日ＮＹとに関連付けられている。

図８は製造オーダー系情報である。一時的な板金立体モデルにおいて、製造オーダー番号ＳＯＢのデータ名ＤＭは部品番号ＢＢと材料製造ＺＩＤ番号を含む。

製作手配は、製造オーダー番号ＳＯＢ、部品番号ＢＢ、製作数ＳＳ、製造納期ＳＮ、材料コード名ＺＣＭ、材料製造ＩＤ番号ＺＩＤ、加工機ＫＫを含む。

図９は製造ＣＡＭ系情報である。加工プログラム番号ＰＢにおいて、データ名ＤＭは、製造オーダ番号ＳＯＢと、部品番号ＢＢと、材料製造ＩＤ番号ＺＩＤとを含む。

製作手配は、製造オーダー番号ＳＯＢ、部品番号ＢＢ、製作数ＳＳ、製造納期ＳＮ、材料コード名ＺＣＮ、材料製造ＩＤ番号ＺＩＤ、加工機ＫＫを含む。

図１０（ａ）〜図１０（ｅ）を参照する。板厚のバラツキによる実加工での影響と解決手段を示す。

図１０（ａ）に示すように、板厚：６ｍｍの設計を想定する。図１０（ｂ）に示すように、実板厚のバラツキによる影響において、実材料板厚５．５ｍｍの場合に隙間ズレが発生する（エリアＥＡ_１参照）。図１０（ｃ）を参照する。解決策として、実板厚での再立体と展開処理を行う。なお、実材料板厚が、５．５ｍｍの場合は、展開長は伸長である（矢印ＡＲ１方法に伸ばす）。コーナー形状変更である。また、曲げ位置変更である。

図１０（ｄ）を参照する。実材料板厚が、６．５ｍｍの場合に、重なり干渉発生している（エリアＥＡ_２参照）。図１０（ｅ）を参照する。解決策として、展開長を縮長する（矢印ＡＲ２方向に縮める）。コーナー形状変更、曲げ位置変更する。

図１１（ａ）〜（ｃ）、図１２（ａ）〜（ｄ）を参照し、さらに、説明する。

図１１（ａ）を参照する。板厚：６ｍｍ設計の場合である。Ｌ１で示す線は板厚６ｍｍを示す線である。図１１（ｂ）を参照する。マスター板金立体モデルである。図１１（ｃ）を参照する。マスター板金立体モデル展開図データである。

図１２（ａ）を参照する。実材料板厚：５．５ｍｍ（展開長：伸長、切欠け、フランジ伸長）である。Ｌ１で示す線は板厚６．０ｍｍを示す。Ｌ２で示す線は実板厚５．５ｍｍを示す線である。

図１２（ｂ）を参照する。実材料板厚：６．５ｍｍ（展開長：短縮、切欠け、フランジ短縮）である。Ｌ１で示す線は板厚６ｍｍの線である。Ｌ３で示す線が実板厚６．５ｍｍを示す線である。

図１２（ｃ）を参照する。随時、一時的な板金立体モデルである。図１２（ｄ）を参照する。随時、一時的な板金立体モデルの展開図データ生成である。

図１３〜図１７は、板金加工システムＳにおける板厚の補正の動作を示す。

図１３を参照する。ステップＳＢ０１では、２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤ設計システムが実行される。２Ｄ展開図（ＤＸＦデータ）３、パーツ（３ＤＣＡＤデータ）４を記憶部に記憶する。ステップＳＢ０２では、２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤのデータの入力処理を行う。

ステップＳＢ０３では、板金加工属性の変換が行われる。この変換の際に、加工属性参照データ１Ｇ、材料データ１Ｈが参照される。

ステップＳＢ０４では、マスター板金立体モデルと展開図データの作成が行われる。この処理の際に、新曲げ伸び値マスター１Ｉ、加工属性参照データ１Ｇ、材料データ１Ｈが参照される。

一方、マスター板金立体モデル１Ｊ、マスター板金立体モデル展開図データ１Ｌが記憶部に記憶される。

図１４を参照する。ステップＳＢ０５では、生産管理システムの処理が行われる。そして、製作手配７が記憶部に記憶される。ステップＳＢ０６では、製作手配の入力処理が行われる。

ステップＳＢ０７では、材料手配が行われる。続いて、ステップＳＢ０８では、材料の納品の処理が行われる。ステップＳＢ０９では、納品材料の実板厚の測定処理が行われる。この結果、材料製造ＩＤ番号と実板厚の情報を記憶部に登録する。

ステップＳＢ１０では、材料保管ストックヤード、棚にストックする。これに対応して、材料在庫情報５Ｉを記憶部に記憶する。

ステップＳＢ１１では、実材料の在庫情報の参照が行われる。この際に材料在庫情報５Ｉが参照される。

ステップＳＢ１２では、実板厚のバラツキの影響度を判定する。ステップＳＢ１３では、影響の有無の判断を行う。影響が有ると判断した場合に処理はステップＳＢ１４に進む。影響が無いと判断した場合に処理はステップＳＢ１５に進む。

ステップＳＢ１４では、実材料情報（在庫情報）の自動補正処理部が実材料に応じた一時的な板金立体モデルと、展開図データの生成を行う。

この際に、材料製造ＩＤ番号、新曲げ伸び値マスター１Ｍ、材料在庫情報１Ｎ、マスター板金立体モデル１Ｊ、マスター板金立体モデル展開図データ１Ｌが参照される。そして、一時的な板金立体モデル１Ｏが記憶部に記憶される。一時的な板金展開図データ１Ｐが記憶部に記憶される。

ステップＳＢ１５では、マスター板金立体モデルを一時的な立体モデルと展開データへ複製する。この際、マスター板金モデル展開図データ１Ｌが参照される。

図１５を参照する。ステップＳＢ１６では、生産管理システムが処理を行う。そして、製作手配７を記憶部に記憶する。ステップＳＢ１７では、製作手配７の入力処理を行う。

ステップＳＢ１８では、曲げ加工プログラミングの作成処理を行う。この際に、一時的な板金立体モデル１Ｏ、材料データ１Ｋ、新曲げ伸び値マスター８Ｈを参照する。そして、加工プログラム８Ｊを記憶部に記憶する。ステップＳＢ１９では、スケジュール８Ｋの作成処理を行う。そしてスケジュール８Ｋを記憶部に記憶する。

図１６を参照する。ステップＳＢ２０では、生産管理システムが処理を行う。そして、製作手配７が記憶部に記憶される。ステップＳＢ２１では、製作手配７の入力処理を行う。

ステップＳＢ２２では、一時的な展開図データ１Ｐ、材料在庫情報５Ｉを参照し、ブランク用（レーザ加工用）のネスティング処理を行う。そして、板取り情報５Ｉを記憶部に記憶する。ステップＳＢ２３では、加工プログラミング５Ｋの作成処理を行う。そして、加工プログラミング５Ｋを記憶部に記憶する。ステップＳＢ２４では、スケジュール５Ｌの作成処理を行う。そして、スケジュール５Ｌを記憶部に記憶する。

図１７を参照する。ステップＳＢ２５では、材料手配を行う。そして、ステップＳＢ２６では、材料納品と保管ストックヤード、棚への保管を行う。また、材料準備を行う。ステップＳＢ２７では、ブランク工程で使用する材料準備を行う。そして、材料在庫情報５Ｉを記憶部に記憶する。

ステップＳＢ２８では、ブランク工程でのレーザ切断加工を行う。この際に、加工プログラム９Ｋ、スケジュール９Ｌ、材料在庫情報５Ｉが参照される。ステップＳＢ２９では、レーザ切断後の部品仕分け、搬送作業を行う。

ステップＳＢ３０では、曲げ工程での曲げ加工を行う。加工プログラム１３Ｈ、スケジュール１３Ｉを参照する。この際に、複合精度不具合発生しない。

ステップＳＢ３１では、次工程、溶接・組立工程へ処理が進む。

図１８〜図２５を参照する。マスター板金立体モデルを構築し、そこから実材料情報および設計意図を考慮した一時的な板金立体モデルを作り出す方法を説明する。

図１８を参照する。板金立体モデルの各面を３次元空間上に配置する。各面はローカル座標系を有する。

例えば、ローカル座標系Ｄｉｍは、［１］面ＫＭ_２が存在する３次元空間上のＸ，ＹおよびＺ座標、［２］Ｘ軸方向ベクトル、［３］Ｙ軸方向ベクトル、［４］Ｚ軸方向ベクトルで構成される。

ローカル座標系ＤｉｍのＸＹ平面に面ＫＭ_２の輪郭の図形要素が定義され、Ｚ軸方向に厚みを持たせることによって、ソリッドの状態を作り出す。

面間が曲げで接続される場合、曲げ情報を有する。曲げ情報は、［１］曲げで接続する面とその接続稜線、［２］曲げ伸び値、［３］突き合わせパターン、［４］曲げＲで構成される。なお、エリアＥＢ_１、ＥＢ_２、ＥＢ_３に対しての詳細は図中に示してある。

図１９（ａ）〜（ｄ）を参照する。突き合わせパターンとは以下の種類を含む。図１９（ａ）に「外−内」の曲げの突き合わせパターンを示す。図１９（ｂ）に「内−外」の曲げの突き合わせパターンを示す。図１９（ｃ）に「内−内」の曲げの突き合わせパターンを示す。図１９（ｄ）に「外−外」の曲げの突き合わせパターンを示す。曲げの突き合わせパターンは、それぞれのパターンでマージ点が規定されている（図中で黒丸で示したところ）。なお、以上は曲げの内部のデータ構造を示したもので、曲げ形状を表示する場合はＲ形状の外形を表示させるものである。

複数の面が曲げで繋がる板金パーツでは、基準となる面が１つ存在する。そして、各面を曲げ伸び値を考慮して2次元平面にレイアウトすることで展開図が作成される。

図２０（ａ）〜（ｄ）を参照する。図２０（ａ）に示すように、通常板金立体モデルの三面図には、板厚の外寸または内寸のいずれが重要寸法か、寸法線によって設計意図が表現されている。

マスター板金立体モデルを作成する際、その設計意図通りに面を作成していくことによって、設計意図を含んだマスターの板金立体モデルを作成することが可能となる。

例えば、図２０（ｂ）に示すように、幅４０の面を作成し、図２０（ｃ）に示すように、幅３０の面を「内−外」で作図する。そして、図２０（ｄ）に示すように、幅２０の面を「外−外」で作図する。

図２１を参照する。マスター板金立体モデルの板厚を補正する動作を示す。板金立体モデルの実材料情報（在庫情報）自動補正処理部１Ｆが主に行う処理である。

ステップＳＣ０１では、生成した、マスター板金立体モデルに対して、実材料情報が与えられる。ステップＳＣ０２では、基準となる面ＫＭ_１のローカル座標系を固定し、実板厚値にモデルの厚みを修正する。矢印ＡＲ１に面を移動することで、板厚Ｔを板厚Ｔ_１に修正する。

ステップＳＣ０３では、面ＫＭ_１と曲げで繋がる面ＫＭ_２の突き合わせパターンで規定されるマージ点ＭＰ_１が移動した場合、当該面ＫＭ_２のローカル座標を移動する。このとき当該面から曲げによって接続される面（従属面）、その従属面から更に曲げで繋がる従属面という順番で、それぞれのローカル座標系を突き合わせパターンで規定されるマージ点へ移動する。

ステップＳＣ０４では、基準となる面ＫＭ_１から曲げで繋がる面ＫＭ_２を次の基準となる面とする。

ステップＳＣ０５では、基準となる面から曲げによって接続される面、その面から更に曲げで繋がる面という順番でステップＳＣ０２〜ステップＳＣ０４の処理を繰り返す（面ＫＭ_２に係る厚みを矢印ＡＲ２方向に修正しマージ点を更新後、更に面ＫＭ_３に係る厚みを矢印ＡＲ３方向に修正する。）ことによって、マスター板金立体モデルは実材料情報が考慮され、かつ、設計者が意図した重要寸法が守られた一時的な立体モデルを作り出し、実材料情報の適切な曲げ伸び値で展開することで、マスター板金立体モデルとは異なる一時的な板金立体モデルの展開図を作成すことが可能となる。

ステップＳＣ０６では、展開図に差が発生する。すなわち、マスター板金立体モデルの展開図と、一時的な板金立体モデルの展開図に差が発生する。

図２２を参照する。上述の処理をフローチャートで示す。板金立体モデルの実材料情報（在庫情報）自動補正処理部１Ｆが主に行う処理である。

ステップＳＤ０１では、基準面の板厚を変更する。ステップＳＤ０２では、基準面の全ての従属面のローカル座標系を突き合わせパターンで規定されるマージ点まで移動する。

ステップＳＤ０３では、実板厚にまだ変更していない従属面が存在するかの判断を行う。存在すると判断した場合はその従属面を基準面とし、ステップＳＤ０１に進む。存在しないと判断した場合に処理は終了する。

図２３を参照する。マスター板金立体モデルを構築し、そこから実材料情報および設計意図を考慮した一時的な板金立体モデルを作り出す際に、更に突き合わせ形状を調整する。前記した仕組みを突き合わせにも応用する。３次元空間上に置かれた板金モデルの面間で突き合わせ処理が必要な箇所に対して、突き合わせ情報を有する。

なお、図中にはエリアＥＣ_１、ＥＣ_２の突き合わせパターンの詳細を示してある。

突き合わせ情報は、［１］曲げで接続する面とその接続稜線、［２］突き合わせパターン、［３］適正隙間量とで構成される。

図２４（ａ）〜（ｄ）を参照する。突き合わせパターンとは、図２４（ａ）に示す「外−内」のパターンと、図２４（ｂ）に示す「内−外」のパターンと、図２４（ｃ）に示す「内−内」と、図２４（ｄ）に示す「外−外」のパターンのいずれかとなり、それぞれのパターンでマージ点（図中では黒丸で示した点）が規定されている。突き合わせ情報は、実際に面同士が干渉しなくても設定することが可能である。

図２５を参照する。前記したマスター板金立体モデルに対して実材料情報が与えられ、曲げ情報を使い一時的な板金立体モデルが作られた後、突き合わせ情報を使い突き合わせ形状の調整を行う。

各面のローカル座標系上に定義されている面輪郭を、突き合わせ情報が持つ突き合わせパターンで規定されたマージ点に適正隙間量を考慮した点を通過するように変形する。一時的な板金立体モデルから一時的な板金立体モデルの展開図を作成する。

板金立体モデル１の実材料情報（在庫情報）自動補正処理部１Ｆが主に行う処理である。

ステップＳＥ０１では、板金立体モデルを生成する。本例では、板厚Ｔの板金立体モデルを生成する。ステップＳＥ０２では、曲げ情報を使い一時的な板金立体モデルを生成する。板厚Ｔ_１の一時的な板金立体モデルが生成される。

ステップＳＥ０３では、突き合わせ情報を使い、面ＭＮの輪郭を変形することで突き合わせ形状を調整する。具体的には、面ＭＮを、矢印ＡＲ２、ＡＲ３の方向へ移動する。ステップＳＥ０４では展開処理を行う。これにより、一時的な板金立体モデルの展開図が作成される（マスター板金立体モデルの展開図とは異なる）。

以上の如く本発明では、板金加工属性、工程情報付き立体モデルデータをマスター運用することで、板金加工情報変更（新たな加工方法や板金属性追加、実材料情報の板厚、ＸＹ寸法の反映など）、工程情報の変更（新たな工程追加や変更）に対して、動的なデータ反映を行うことが出来る。同時に、一時的な板金加工属性・工程情報付き立体データ、展開データを自動生成し、ファイルサーバー登録が行える。また、曲げ用自動プログラミング装置とブランク用（例：レーザ）自動プログラミング装置による自動一括処理による加工プログラム生成処理が実現されるため、購入材の実材料情報の厚板材の板厚のバラツキを考慮し、動的な板金加工属性・工程情報付立体モデルマスター運用をさせることにより、ブランク加工（例：レーザ）と曲げ加工による複合加工精度が正確である。

この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。

Ｓ 板金加工システム
１ 板金立体モデル作成装置
２ ２Ｄ／３Ｄ−ＣＡＤシステム
３ ２Ｄ展開図ＤＸＦデータメモリ
４ ３Ｄ−ＣＡＤデータメモリ
５ ブランク用自動プログラミング装置
６ 生産管理システム
７ 製作手配メモリ
８ 曲げ用自動プログラミング装置
９ ブランク加工機制御装置
１０ ＮＣ装置
１１ レーザ加工機
１２ 自動制御装置
１３ 曲げ加工機制御装置
１４ ＮＣ装置
１５ 曲げ加工機
１６ 材料情報サーバ

Claims (5)

1. 板金立体モデルに係る板金加工システムにおいて、
   実材料情報を取得する手段と、
   前記実材料情報に応じて前記板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する手段と、
   前記一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する手段とを備えたことを特徴とする板金加工システム。
2. 板金加工属性および工程情報付き板金立体モデルから製造指示時点毎に実材料情報を参照し、一時的な板金立体モデルと、展開図データとを自動生成し、その展開図データを用いて作成されたブランク加工プログラム、曲げ加工プログラムにより実加工を行うことを特徴とする請求項１に記載の板金加工システム。
3. 材料在庫情報について、実材料情報毎に材料製造ＩＤ番号によるユニーク管理を行うものであり、ブランク工程、曲げ工程、次工程間の各部品、製品で使用している実材料と、品質との追跡を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の板金加工システム。
4. 板金立体モデルに係る板金加工方法において、
   実材料情報を取得する工程と、前記実材料情報に応じて前記板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する工程と、前記一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する工程とを有することを特徴とする板金加工方法。
5. 板金立体モデルを補正する補正システムにおいて、
   実材料情報を取得する手段と、
   前記実材料情報に応じて前記板金立体モデルの板厚の補正を行い一時的な板金立体モデルを生成する手段と、
   前記一時的な板金立体モデルから展開図データを生成する手段とを備えたことを特徴とする補正システム。

Images