JP2016203183A

JP2016203183A - 形状矯正装置および形状矯正方法

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Publication number: JP2016203183A
Application number: JP2015083906A
Authority: JP
Inventors: 利斉鈴木; Risei Suzuki; 宗高井; So Takai; 正浩梅田; Masahiro Umeda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-04-16
Also published as: JP6380218B2

Abstract

【課題】矯正後のワークの形状を所望の形状にすることができる形状矯正装置および形状矯正方法を提供する。
【解決手段】距離センサ２は、ワークＷの形状を検出する。アクチュエータ３は、ワークＷの矯正箇所に荷重を与える。制御部５は、検出されたワークＷの形状に基づいて、所望のワーク形状に矯正するために、アクチュエータ３を制御する。制御部５は、所望のワーク形状と、距離センサ２により検出されたワークＷの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出し、ワークＷのスプリングバックによる戻り量を考慮して、目標変位量よりも大きい所定の変位量をワークＷに対して与えるように、アクチュエータ３を制御する。さらに、アクチュエータ３による荷重を供与している状態で、ワークＷの矯正箇所での荷重の変動又は位置の変動に応じて、アクチュエータ３の制御を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は形状矯正装置および形状矯正方法に関し、特に、加圧等によりワークを変形させてワークの形状を矯正する形状矯正装置およびその方法に関する。

ワークの形状を矯正するために、アクチュエータなどの荷重供与手段によりワークの矯正箇所に荷重を与えて、矯正箇所においてワークを変位させる形状矯正装置が知られている。特許文献１には、所望のワークの形状に対する矯正前のワークの形状の差を求め、この差に基づいてワークの矯正箇所とその矯正箇所の変位量とを決める形状矯正装置が記載されている。

特開平６−００７８４８号公報

荷重供与手段によるワークへの荷重の供与を終了した後に、ワークの弾性により変位量の一部が元に戻る、いわゆるスプリングバックが起きる。しかしながら、特許文献１に記載の形状矯正装置では、このスプリングバックについて考慮されていないので、矯正後のワークの形状が所望の形状にならないおそれがある。

本発明は、以上の背景を鑑みなされたものであり、矯正後のワークの形状を所望の形状にすることができる形状矯正装置および形状矯正方法を提供することを目的とする。

本発明は、形状矯正装置であって、ワークの形状を検出する形状検出部と、前記ワークの形状を矯正するために前記ワークの矯正箇所に荷重を与える荷重供与部と、前記形状検出部により検出された前記ワークの形状に基づいて、所望のワーク形状に矯正するために、前記荷重供与部を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記所望のワーク形状と、前記形状検出部により検出された前記ワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出し、前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記荷重供与部を制御し、所定の変位量だけ変位する前記荷重供与部を制御する位置制御モードにより制御する場合、当該位置制御モードの実行中に前記矯正箇所での荷重の変動に応じて前記所定の変位量を補正するものである。
これによれば、矯正後のワークの形状を所望の形状にすることができる。

本発明は、形状矯正装置であって、ワークの形状を検出する形状検出部と、前記ワークの形状を矯正するために前記ワークの矯正箇所に荷重を与える荷重供与部と、前記形状検出部により検出された前記ワークの形状に基づいて、所望のワーク形状に矯正するために、前記荷重供与部を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記所望のワーク形状と、前記形状検出部により検出された前記ワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出し、前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記荷重供与部を制御し、前記矯正箇所が受けている荷重が所定の荷重になるまで動作するよう前記荷重供与部を制御する荷重制御モードにより制御する場合、当該荷重制御モードの実行中に前記矯正箇所での位置の変位の変動に応じて前記所定の荷重を補正するものである。
これによれば、矯正後のワークの形状を所望の形状にすることができる。

本発明は、形状矯正方法であって、所望のワーク形状と、検出されたワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出するステップと、前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記ワークに対して荷重を与えるステップと、を有し、所定の変位量だけ変位する前記荷重供与部を制御する位置制御モードにより制御する場合、当該位置制御モードの実行中に前記矯正箇所での荷重の変動に応じて前記所定の変位量を補正するものである。
これによれば、矯正後のワークの形状を所望の形状にすることができる。

本発明は、形状矯正方法であって、所望のワーク形状と、検出されたワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出するステップと、前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記ワークに対して荷重を与えるステップと、を有し、前記矯正箇所が受けている荷重が所定の荷重になるまで動作するよう前記荷重供与部を制御する荷重制御モードにより制御する場合、当該荷重制御モードの実行中に前記矯正箇所での位置の変位の変動に応じて前記所定の荷重を補正するものである。
これによれば、矯正後のワークの形状を所望の形状にすることができる。

本発明によれば、矯正後のワークの形状を所望の形状にすることができる。

本実施の形態にかかる形状矯正装置の概略構成を示す図である。本実施の形態にかかる制御部のシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる、ワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部の位置の、時間に対する変化を示す図である。本実施の形態にかかる、アクチュエータの動作を位置制御モードにより制御する場合の、制御マップの一例を示す図である。図４に示す制御マップを作成するために取得するデータの一例を示す図である。本実施の形態にかかる、アクチュエータの動作を荷重制御モードにより制御する場合の、制御マップの一例を示す図である。図６に示す制御マップを作成するために取得するデータの一例を示す図である。本実施の形態にかかる、アクチュエータの動作を位置制御モードと荷重制御モードとを組み合わせた制御制御モードにより制御する場合の、制御パターンの一例を示す図である。図８に示す制御パターンに対応する制御マップを示す図である。本実施の形態にかかる、アクチュエータの動作を位置制御モードにより制御する場合に、規定の変位量を補正する補正制御について説明する図である。本実施の形態にかかる、アクチュエータの動作を荷重制御モードにより制御する場合に、所定の荷重を補正する補正制御について説明する図である。本実施の形態にかかる、ワークの形状を矯正する処理フローの一例を示すフローチャートである。本実施の形態にかかる、アクチュエータの動作を、第一の位置制御モード、第二の位置制御モード及び第三の位置制御モードを組み合わせた制御モードにより制御する場合に、ワークの形状の矯正中に制御マップを更新するためのデータを取得する方法について説明する図である。本実施の形態にかかる、アクチュエータの動作を位置制御モードにより制御する場合に、他の矯正箇所における荷重の変動の影響を考慮して所定の変位量を補正する補正制御について説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、形状矯正装置１００の概略構成を示す図である。図１に示されるように、形状矯正装置１００は、複数の温度センサ２と、複数の距離センサ１と、複数のアクチュエータ３と、制御部５と、を備えている。

距離センサ１は、ワークＷのそれぞれの矯正箇所に対向して配置されている。距離センサ１は、加圧方向における矯正箇所（すなわち、矯正箇所）までの距離を測定する。距離センサ１は、形状検出部として矯正前のワークＷの形状を検出することができる。つまり、複数の距離センサ１が、矯正前のワークＷの各矯正箇所までの距離をそれぞれ測定することでワークＷの形状（外形）を割り出すことができる。距離センサ１として、例えば、レーザ変位計を用いることができる。
温度センサ２は、それぞれの矯正箇所付近のワークＷの表面に接触させて、または、ワークＷのそれぞれの矯正箇所の近傍に配置する。温度センサ２として、例えば、接触式の熱電対や測温抵抗体、非接触式の放射温度計やサーモカメラを用いることができる。
荷重供与部としてのアクチュエータ３は、矯正対象であるワークＷ上の複数の矯正箇所にそれぞれ対向して配置される。アクチュエータ３は、取り付けされた加圧治具の先端である加圧部３ｂでワークＷの矯正箇所を加圧（押し込み）してワークＷを矯正する。ここで、アクチュエータ３は、ワークＷの矯正箇所に対して点接触して加圧するものに限らず、ワークＷの矯正箇所に対して面接触して加圧するものであってもよい。
アクチュエータ３には、ワークＷに及ぼされる荷重及び荷重の変動を検出する荷重センサ４が設けられている。アクチュエータ３として、例えば、サーボモータにより駆動される電動アクチュエータや、気圧や油圧により駆動されるシリンダを用いることができる。
なお、ワークＷとしては、特にその素材は限定されないが、好適な実施形態では、金属材料により構成される。そして、このワークＷは、アクチュエータ３により加圧によって、基本的に塑性変形するが、いくらか弾性変形も生じる。このような弾性変形によって、アクチュエータによる加圧を解除したときに、いわゆるスプリングバックが生じる。ワークＷの形状としては円柱状であっても複雑な形状であってもよい。

図２は、制御部５のシステム構成を示すブロック図である。図２に示されるように、制御部５は、目標変位量算出部５ａと、制御マップ作成部５ｂと、設定部５ｃと、補正部５ｄと、を有している。
目標変位量算出部５ａは、距離センサ１が検出したワークＷの形状に関する情報と、予め記憶されたワークＷの所望の形状に関する情報と、に基づいて、それぞれの矯正箇所における目標変位量Ｘｎ（ｎ＝１、２、・・）を算出する。目標変位量Ｘｎ（ｎ＝１、２、・・）は、予め記憶されたワークＷの所望の形状と、距離センサ１が検出したワークＷの形状の差に相当する。それぞれの矯正箇所における矯正後の変位量である矯正変位量Ｖｎ（ｎ＝１、２、・・）が目標変位量Ｘｎ（ｎ＝１、２、・・）に一致すれば、矯正後のワークＷの形状を所望の形状にすることができる。なお、ｎは矯正箇所の個数である。

制御マップ作成部５ｂは、算出した目標変位量からアクチュエータ３の動作を制御する制御モードと、その制御モードを変更可能なパラメータとを設定するための制御マップを自動で作成する。設定部５ｃは、算出した目標変位量と制御マップとに基づいてアクチュエータ３の動作を制御する制御モードとその制御モードの変更可能なパラメータとを設定し、この設定によりアクチュエータ３の動作を制御する。補正部５ｄは、アクチュエータ３の動作を制御中に、上述した、制御モードを変更可能なパラメータの補正を行う。

次に、スプリングバックによるワークＷの変位量の戻りについて以下で説明する。
図３は、ワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置の、時間に対する変化を示す図である。図３において、横軸は時間、縦軸はワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置を示す。なお、ワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置は、いずれも加圧方向における位置を表す。また、アクチュエータ３による加圧を開始する直前の、ワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置をゼロとする。

図３に示されるように、矯正後のワークＷの変位量（矯正変位量Ｖ）は、アクチュエータ３がワークＷの加圧を開始したときから加圧を終了するときまでの、アクチュエータ３の変位量（アクチュエータ３の送り量）Ｓよりも小さい（Ｖ＜Ｓ）。これは、アクチュエータ３がワークＷの加圧を終了した後に、ワークＷの弾性によりワークＷの変位量の一部が元に戻る、いわゆるスプリングバックが起きるためである。このため、アクチュエータ３の送り量Ｓを目標変位量Ｘに合わせると、スプリングバックの影響により、矯正後のワークＷの変位量である矯正変位量Ｖと目標変位量Ｘとは一致しない。スプリングバックによる、ワークＷの変位量の戻り（戻り変位量）の大きさは、ワークＷの材質、形状や温度等の環境条件に依存する。

矯正変位量Ｖを目標変位量Ｘに合わせるためには、上述したスプリングバックによる戻り変位量を考慮して、アクチュエータ３の動作を制御する制御モードおよびその制御モードの変更可能なパラメータを設定する必要がある。アクチュエータ３の動作を制御する制御モードとして、例えば、位置制御モードや荷重制御モードがある。位置制御モードでは、アクチュエータ３の変位量（アクチュエータ３の送り量）が所定の変位量になるまでアクチュエータ３を動作させる。位置制御モードにおいて、制御モードの変更可能なパラメータは所定の変位量である。

これに対し、荷重制御モードでは、荷重センサ４によって検出される荷重（ワークＷに及ぼされる荷重）が所定の荷重になるまでアクチュエータ３を動作させる。つまり、ワークＷの矯正箇所において受ける荷重が所定の荷重になったときにアクチュエータ３を停止する。荷重制御モードにおいて、制御モードの変更可能なパラメータは所定の荷重である。

図４は、アクチュエータ３の動作を位置制御モードにより制御する場合の、制御マップの一例を示す図である。図４において、横軸は目標変位量、縦軸は所定の変位量を示す。図４に示されるように、この制御マップから、目標変位量に対応する所定の変位量を割り出すことができる。例えば、目標変位量Ｘａに対応する所定の変位量はＳａ、目標変位量Ｘｂに対応する所定の変位量はＳｂ、目標変位量Ｘｃに対応する所定の変位量はＳｃである。

制御マップを作成するためには、所定の変位量Ｓを変更したときの、それら所定の変位量Ｓに対応する矯正後のワークＷの変位量である矯正変位量Ｖについて、データ取得を行う必要がある。図５は、図４に示す制御マップを作成するために取得するデータの一例を示す図である。図５において、横軸は時間、縦軸はワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置を示す。図５に示されるように、所定の変位量をＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ・・と変更し、これら所定の変位量に対応する矯正変位量（Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ・・）をそれぞれ取得する。なお、矯正変位量は、アクチュエータ３で加圧する前に距離センサ１が検出した値と矯正終了後に距離センサ１が検出した値との差により算出できる。

図６は、アクチュエータ３の動作を荷重制御モードにより制御する場合の、制御マップの一例を示す図である。図６において、横軸は目標変位量、縦軸は所定の荷重を示す。図６に示されるように、この制御マップから、目標変位量に対応する所定の荷重を割り出すことができる。例えば、目標変位量Ｘａに対応する所定の荷重はＦａ、目標変位量Ｘｂに対応する所定の荷重はＦｂ、目標変位量Ｘｃに対応する所定の荷重はＦｃである。

制御マップを作成するためには、所定の荷重Ｆを変更したときの、それら所定の荷重Ｆに対応する矯正後のワークＷの変位量である矯正変位量Ｖについて、データ取得を行う必要がある。図７は、図６に示す制御マップを作成するために取得するデータの一例を示す図である。図７において、横軸は時間、縦軸はワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置を示す。図７に示されるように、所定の荷重をＦａ、Ｆｂ、Ｆｃ・・と変更し、これらの所定の荷重に対応する矯正変位量（Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ・・）をそれぞれ算出する。なお、矯正変位量は、アクチュエータ３で加圧する前に距離センサ１が検出した値と矯正終了後に距離センサ１が検出した値との差により算出できる。

上述した、アクチュエータ３の動作を制御する制御モードとして、位置制御モードと荷重制御モードとを組み合わせた制御モードを設定してもよい。図８は、アクチュエータ３の動作を位置制御モードと荷重制御モードとを組み合わせた制御制御モードにより制御する場合の、制御パターンの一例を示す図である。図８において、横軸は時間、縦軸はアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置を示す。図８に示されるように、この制御パターンの例では、まず位置制御モード（第一の位置制御モード）を実行し、続いて荷重制御モードを実行し、再び位置制御モード（第二の位置制御モード）を実行する。

図９は、図８に示す制御パターンに対応する制御マップを示す図である。図９において、横軸は目標変位量を示す。図９に示されるように、例えば、横軸上の点Ｐａが目標変位量Ｘを示す。横軸上の点Ｐａから横軸に対し垂直に伸びる直線Ｌ３と実線Ｌ１との交点を点Ｐｂとすると、点Ｐａと点Ｐｂとの垂直距離ＳＡで第一の位置制御モードの所定の変位量を表す。直線Ｌ３と破線Ｌ２との交点を点Ｐｃとすると、点Ｐｂと点Ｐｃとの垂直距離ＳＡで第二の位置制御モードの所定の変位量を表す。また、円Ｒ１の大きさＦＡで荷重制御モードの所定の荷重を表す。つまり、この制御マップから、目標変位量Ｘのときの、第一の位置制御モードの所定の変位量ＳＡ、荷重制御モードの所定の荷重ＦＡ、第二の位置制御モードの所定の変位量ＳＢ、をそれぞれ割り出すことができる。なお、スプリングバックによるワークＷの変位量の戻り（戻り変位量）はワークＷの温度に依存するので、ワークＷの温度条件を加味した制御マップを作成してもよい。例えば、図９に示す制御マップでは、温度条件Ｔ１と温度条件Ｔ２との２つの温度条件を使い分けできる。

ここで、ワークＷの矯正中に、制御モードの変更可能なパラメータを補正する補正制御について以下で説明する。
アクチュエータ３の動作の制御は、ワークの矯正を開始する前に作成した制御マップに基づいて制御モード及び制御モードの変更可能なパラメータを設定し、この設定に基づいて行われる、いわゆるフィードフォワード制御（ＦＦ制御）である。しかしながら、ワークＷの矯正状況により、制御モードの変更可能なパラメータの最適設定は変わる。ワークＷの矯正中に制御モードの変更可能なパラメータをリアルタイムで補正する、いわゆるフィードバック制御（ＦＢ制御）を行うことで、ワークＷの矯正精度をさらに高めることができる。

図１０は、アクチュエータ３の動作を位置制御モードにより制御する場合に、規定の変位量を補正する補正制御について説明する図である。図１０に示されるように、位置制御モードの実行中に、所定の変位量を、荷重センサ４によって検出される荷重の変動（例えば、単位時間当たりの荷重の変化量）に応じたフィードバック制御により補正する。

具体的には、位置制御モードの制御マップを作成した際に取得した荷重の変動に対し、位置制御モードの実行中の荷重の変動が小さい場合には、スプリングバックによる戻り変位量は制御マップを作成した際の戻り変位量よりも小さくなる。この場合、所定の変位量を減らす補正を行う。一方、制御マップを作成した際に取得した荷重の変動に対し、位置制御モードの実行中の荷重の変動が大きい場合には、スプリングバックによる戻り変位量は制御マップを作成した際の戻り変位量よりも大きくなる。この場合、所定の変位量を増やす補正を行う。なお、検出した荷重の変動に対し所定の変位量をどれだけ増減するかについては、予め行った予備試験の結果などに基づいて適宜決める。

図１１は、アクチュエータ３の動作を荷重制御モードにより制御する場合に、所定の荷重を補正する補正制御について説明する図である。図１１に示されるように、荷重制御モードを実行中に、制御モードの変更可能なパラメータである所定の荷重を、ワークＷの変位量の変動（例えば、単位時間当たりのワークＷの変位量）に応じたフィードバック制御により補正する。

具体的には、荷重制御モードの制御マップを作成した際に取得したワークＷの変位量の変動が、荷重制御モードの実行中のワークＷの変位量の変動に対して大きい場合には、スプリングバックによる戻り変位量は制御マップを作成した際の戻り変位量よりも小さくなる。この場合、設定した所定の荷重を減らす補正を行う。一方、荷重制御モードの制御マップを作成した際に取得したワークＷの変位量の変動が、荷重制御モードの実行中のワークＷの変位量の変動に対して小さい場合には、スプリングバックによる戻り変位量は制御マップを作成した際の戻り変位量よりも大きくなる。この場合、設定した所定の荷重を増やす補正を行う。なお、検出したワークＷの変位量の変動に対して設定した所定の荷重をどれだけ増減するかについては、予め行った予備試験の結果などに基づいて適宜決める。

以上で説明したように、フィードフォワード制御に加え、フィードバック制御を行うことにより、ワークＷの形状を精度良く矯正することができる。

次に、ワークＷの形状を矯正する処理フローについて説明する。
図１２は、ワークＷの形状を矯正する処理フローの一例を示すフローチャートである。図１２に示されるように、まず、温度センサ２により、ワークＷの矯正箇所または矯正箇所付近の温度を検出する（ステップＳ１１）。続いて、距離センサ１によりワークＷの形状を検出する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で検出されたワークＷの形状データと、形状矯正装置１００内の記憶媒体などに予め保持された所望の形状データと、を比較して矯正箇所、すなわち矯正箇所における目標変位量を算出する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３に続き、目標変位量及び検出温度のデータと、予め作成した制御マップと、に基づいてアクチュエータ３の制御モード及びその制御モードの変更可能なパラメータを設定し、アクチュエータ３の動作を開始する（ステップＳ１４）。なお、アクチュエータ３の動作は、設定した制御モード及びその制御モードの設定可能なパラメータにより制御される。

ステップＳ１４に続いて、制御モードの変更可能なパラメータを補正する補正制御を開始する（ステップＳ１５）。制御モードにおいて位置制御モードを実行中である場合、ワークＷの矯正箇所が受ける荷重の変動を監視し、この荷重の変動に応じて制御モードの変更可能なパラメータである所定の変位量を補正する。制御モードにおいて荷重制御モードを実行中である場合、ワークＷの変位量の変動を監視し、このワークＷの変位量の変動に応じて制御モードの変更可能なパラメータである所定の荷重を補正する。続いて、アクチュエータ３の動作が完了したか否かを判断し（ステップＳ１６）、アクチュエータ３の動作が完了したときは、ワークＷの矯正を終了する。なお、アクチュエータの動作が完了したときとは、例えば、制御モードとして位置制御モードが設定されている場合は、アクチュエータ３の送り量が所定の変位量に一致したときである。また、制御モードとして荷重制御モードが設定されている場合は、アクチュエータの動作が完了したときとは、荷重センサ４によって検出される荷重が所定の荷重に一致したとき、である。

[変形例１]
本実施の形態では、制御マップの作成をワークＷの形状の矯正前に行うが、作成した制御マップをワークＷの形状の矯正中に更新してもよい。図１３は、アクチュエータ３の動作を、第一の位置制御モード、第二の位置制御モード及び第三の位置制御モードを組み合わせた制御モードにより制御する場合に、ワークＷの形状の矯正中に制御マップを更新するためのデータを取得する方法について説明する図である。図１３において、横軸は時間、縦軸はワークＷの矯正箇所の位置及びアクチュエータ３の加圧部３ｂの位置を示す。図１３に示すように、第一の位置制御モードが終わった後、一旦、アクチュエータ３の加圧部３ｂの位置をゼロに戻してから第二の位置制御モードを開始する。第二の位置制御モードが終わった後、第三の位置制御モードが終わった後も同様に、一旦、アクチュエータ３の加圧部３ｂの位置をゼロに戻す。

第一の位置制御モードが終わった後に、所定の変位量Ｓａとアクチュエータ３をゼロに戻した後のワークＷの変位量Ｔａが得られる。同様に、第二の位置制御モードが終わった後に、所定の変位量Ｓｂとアクチュエータ３をゼロに戻した後のワークＷの変位量Ｔｂが、第三の位置制御モードが終わった後に、所定の変位量Ｓｃとアクチュエータ３をゼロに戻した後のワークＷの変位量Ｔｃが、それぞれ得られる。これら得られたデータを基に、制御マップを更新する。これにより、制御マップの精度を向上できる。

[変形例２]
アクチュエータ３の動作を位置制御モードにより行う場合に、ある矯正箇所でのスプリングバックによる戻り変位量に対し、他の矯正箇所での荷重の変動が影響を及ぼす場合がある。本実施の形態では、アクチュエータ３の動作を位置制御モードにより行う場合に、所定の変位量を補正する補正制御は、各矯正箇所で独立して行うが、他の矯正箇所における荷重の変動の影響を考慮してもよい。図１４は、アクチュエータ３の動作を位置制御モードにより制御する場合に、他の矯正箇所における荷重の変動の影響を考慮して所定の変位量を補正する補正制御について説明する図である。図１４に示されるように、矯正箇所ｋに対応するアクチュエータ３の補正制御において、矯正箇所ｋの荷重の変動に加え、矯正箇所ｋ＋１の荷重の変動もフィードバックして所定の変位量を補正する。また、矯正箇所ｋ＋１に対応するアクチュエータ３の補正制御において、矯正箇所ｋ＋１の荷重の変動に加え、矯正箇所ｋの荷重の変動もフィードバックして所定の変位量を補正する。これにより、ワークＷの矯正精度をさらに高めることができる。なお、ある矯正箇所において、他の矯正箇所における荷重の変動の影響を考慮するか、しないかを、ユーザーが設定できるようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、種々の変更可能点について適宜変更することが可能である。

制御マップは、ワークＷを形状矯正装置１００にセットした後に自動で作成してもよいし、予め作成したものをワークＷの矯正前に読み込みしてもよい。

アクチュエータ３がワークＷの矯正箇所を加圧（押し込み）してワークＷの形状を矯正するが、これに限るものではない。例えば、アクチュエータ３がワークＷの矯正箇所に引っ張り力を与えてワークＷの形状を矯正してもよい。

ワークＷの形状を検出するための形状検出手段として複数の距離センサ１を用いるが、これに限るものではない。形状検出手段としてカメラなどの撮像手段を用い、ワークＷの撮像画像からワークＷの形状を検出してもよい。

本実施の形態では制御マップに基づいて制御モードの変更可能なパラメータを設定するが、これに限るものではない。例えば、制御モードにおいて位置制御モードを設定する場合に、目標変位量と所定の変位量との関係を表す関数式を作成し、この関係式に基づいて制御パラメータである所定の変位量を設定してもよい。

１距離センサ
２温度センサ
３アクチュエータ
４荷重センサ
５制御部
５ａ目標変位量算出部
５ｂ制御マップ作成部
５ｃ設定部
５ｄ補正部
１００形状矯正装置
Ｗワーク

Claims

ワークの形状を検出する形状検出部と、
前記ワークの形状を矯正するために前記ワークの矯正箇所に荷重を与える荷重供与部と、
前記形状検出部により検出された前記ワークの形状に基づいて、所望のワーク形状に矯正するために、前記荷重供与部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記所望のワーク形状と、前記形状検出部により検出された前記ワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出し、
前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記荷重供与部を制御し、
所定の変位量だけ変位する前記荷重供与部を制御する位置制御モードにより制御する場合、当該位置制御モードの実行中に前記矯正箇所での荷重の変動に応じて前記所定の変位量を補正する形状矯正装置。
ワークの形状を検出する形状検出部と、
前記ワークの形状を矯正するために前記ワークの矯正箇所に荷重を与える荷重供与部と、
前記形状検出部により検出された前記ワークの形状に基づいて、所望のワーク形状に矯正するために、前記荷重供与部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記所望のワーク形状と、前記形状検出部により検出された前記ワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出し、
前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記荷重供与部を制御し、
前記矯正箇所が受けている荷重が所定の荷重になるまで動作するよう前記荷重供与部を制御する荷重制御モードにより制御する場合、当該荷重制御モードの実行中に前記矯正箇所での位置の変位の変動に応じて前記所定の荷重を補正する形状矯正装置。
所望のワーク形状と、検出されたワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出するステップと、
前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記ワークに対して荷重を与えるステップと、を有し、
所定の変位量だけ変位する前記荷重供与部を制御する位置制御モードにより制御する場合、当該位置制御モードの実行中に前記矯正箇所での荷重の変動に応じて前記所定の変位量を補正する形状矯正方法。
所望のワーク形状と、検出されたワークの形状との間の、矯正箇所における差の大きさに相当する目標変位量を算出するステップと、
前記ワークのスプリングバックによる戻り量を考慮して、前記目標変位量よりも大きい所定の変位量を当該ワークに対して与えるように、前記ワークに対して荷重を与えるステップと、を有し、
前記矯正箇所が受けている荷重が所定の荷重になるまで動作するよう前記荷重供与部を制御する荷重制御モードにより制御する場合、当該荷重制御モードの実行中に前記矯正箇所での位置の変位の変動に応じて前記所定の荷重を補正する形状矯正方法。