JP3666925B2 - 金型追い込み量の自動補正方法 - Google Patents
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【産業上の利用分野】
本発明は、例えばプレスブレーキのような曲げ加工機において、曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき駆動金型の追い込み量を補正する金型追い込み量の自動補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばプレスブレーキのような曲げ加工機を用いて板状のワークの曲げ加工を行う際に、NC装置にワークの板厚,材質等のワーク条件や金型条件,機械条件等の各種情報を入力するとともに、これら入力情報に基づいて駆動金型の追い込み量を演算しその演算された追い込み位置まで上金型もしくは下金型を駆動して所望の曲げ加工品を得るようにしたものが知られている。
【0003】
ところが、このように各種の情報を基にして金型の駆動を行ったとしても、実際の曲げ加工においては、ロット間におけるワーク自体の板厚および特性値のばらつきもしくは種々の加工条件の違いによって所望の曲げ角度が得られない場合が多く、どうしても曲げ角度誤差の発生が避けられないのが実情であった。
【0004】
そこで、前述のような材料のばらつき等に起因する曲げ角度誤差を解消して高精度の曲げ加工を実現するために、曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき金型の追い込み量を補正するようにしたものが提案されている。このような曲げ角度計測手段を備える曲げ加工機の一例として、特開平5−69046号公報に開示されたものがある。この公報に開示されている金属板折曲げ装置では、金属板の折曲げ外面上にスリット光を投光することにより形成される線状投光像を撮像手段にて撮像し、この撮像される画像に基づいて金属板の曲げ角度を演算して金型の追い込み量を補正するように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の曲げ角度計測手段を備える曲げ加工機では、曲げ加工されるワークの加工形状によっては曲げ角度の計測が行えなかったり計測が困難な曲げコーナがある場合があり、このような場合にその曲げコーナについての曲げ角度誤差をどうしても解消することができないという問題点があった。また、この種従来の曲げ加工機では、複数の曲げコーナをもつ加工品の曲げ加工を行う際に、各曲げコーナの加工の都度金型の駆動を停止させて角度計測を行う必要があって加工時間がかかり過ぎるという問題点もあった。
【0006】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、複数の曲げコーナをもつ加工品において計測困難もしくは計測不能の曲げコーナがあってもその曲げコーナの曲げ角度精度を向上させることができるとともに、加工時間も短縮することのできる金型追い込み量の自動補正方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、本発明による金型追い込み量の自動補正方法は、曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき駆動金型の追い込み量を補正する金型追い込み量の自動補正方法であって、複数の曲げコーナをもつ曲げ加工品を得る際に、特定の曲げコーナに係る曲げ角度の計測値に基づく金型追い込み量の補正値から他の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とするものである。
【0008】
本発明においては、複数の曲げコーナをもつ曲げ加工品を得る際に、特定の曲げコーナの曲げ加工に際してその曲げコーナに係る曲げ角度が計測され、この計測値から算出される金型追い込み量の補正値に基づいてその特定の曲げコーナの曲げ加工が実行される。また、この特定の曲げコーナ以外の他の曲げコーナの曲げ加工に際しては、この他の曲げコーナの金型追い込み量の補正値が前記特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値から算出され、この算出される補正値に基づいて曲げ加工が実行される。こうして、計測困難もしくは計測不能の曲げコーナであってもその曲げコーナの曲げ角度精度の向上を図ることができ、また各曲げコーナの曲げ加工の都度角度計測を行う必要がなく計測を省略することができるので加工時間の短縮を図ることができる。
【0009】
本発明においては、曲げ角度に関連する加工要因が同一である曲げコーナをグループ化し、このグループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと同一グループであるときに、前記特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値から前記グループ化された曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出するのが好ましい。
【0010】
また、前記グループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと異なるグループであるときにそのグループと前記特定の曲げコーナと同一グループとの間の前記曲げ角度に関連する加工要因による相関を求め、この相関に応じて前記異なるグループの曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出するのが好ましい。
【0011】
このようにして曲げ角度計測が実行される特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値からその特定の曲げコーナと同一グループおよび異なるグループに属する各曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値が算出され、全曲げコーナの曲げ加工を精度良く、かつ短時間で行うことが可能となる。
【0012】
ここで、前記曲げ角度に関連する加工要因による曲げコーナのグループ化に際しては予め許容範囲を設定し、この許容範囲内に前記曲げ角度に関連する加工要因の値があるときにその曲げ角度に関連する加工要因が同一であると判定するのが好ましい。こうすることで、グループ化を容易に行うことができ、金型追い込み量の補正値算出をより容易に行うことができる。
【0013】
また、前記曲げ角度に関連する加工要因は、目標曲げ角度,曲げ線長さ,上金型形状および下金型形状を含むものとするのが良い。
【0014】
本発明の目的は、後述される詳細な説明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明するが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであることから、具体例として述べるものである。
【0015】
【実施例】
次に、本発明による金型追い込み量の自動補正方法の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0016】
図1には、本発明の一実施例のシステム構成図が示されている。本実施例のプレスブレーキ1においては、架台2に支持されている下金型(ダイス)3と、この下金型3に対位してその上方に昇降自在に設けられるラム4の下部に取り付けられる上金型(パンチ)5とが備えられ、これら下金型3と上金型5との間に金属板からなるワークWが挿入され、このワークWを下金型3上に載置した状態でラム4を下降させてそのワークWを下金型3と上金型5とで挟圧することによって、ワークWの曲げ加工を行うようにされている。
【0017】
前記架台2の前部(マンサイド)には、ワークWの折り曲げ外面上に線状投光像を投影するスリット状の光源6と、この光源6による線状投光像を撮像するCCDカメラ7とを備える角度計測ユニット8が取り付けられ、この角度計測ユニット8によりワークWの曲げ角度が計測されるようになっている。なお、この角度計測ユニット8は架台2の前部に設ける代わりにその架台2の後部(マシンサイド)に設けても良く、また架台2の前部および後部の両方に設けてワークWの二つの折り曲げ外面の曲げ角度を別個に計測するようにしても良い。
【0018】
CCDカメラ7により撮像される画像は図示されないモニターテレビに映し出されるとともに画像データとして曲げ角度演算部9にて処理される。そして、この曲げ角度演算部9における演算によってワークWの曲げ角度が算出され、この演算結果はNC装置10に入力される。このNC装置10には、このワークWの曲げ角度の計測データのほか、予めワーク情報(材質,曲げ線長さ,曲げ角度等),金型情報(型高さ,V溝幅,V角度,パンチR等),機械情報(剛性,スピード仕様,ストローク仕様等)等の各データが入力されている。
【0019】
このNC装置10においては、前述のワーク情報,金型情報,機械情報等の入力データに基づいてラム4の基準下限値(基準デプス量)が演算され、この演算結果に基づいてラム4が制御されて曲げ加工が実行される。この際、曲げ加工中におけるワークWの実際の曲げ角度が曲げ角度演算部9にて演算されてその演算結果がNC装置10に入力されることで、この入力データに基づきNC装置10においてはラム下限値の補正値(補正デプス量)が演算され、この補正デプス量が前記基準デプス量に加算されて最終デプス量が求められ、こうして得られる最終デプス量に基づいてラム4が駆動される。
【0020】
ところで、単一の曲げコーナのみを有する曲げ加工品を得る場合には前述のようにラム4が制御されて加工が実行されるが、例えば図2に示されているように複数の曲げコーナa〜hを有する曲げ加工品(この例ではサッシに適用した場合が示されている。)11を得ようとする場合には、図3に示される工程毎の加工図から明らかなように、▲1▼角度計測が行えない曲げコーナがある(工程2および工程4)、▲2▼全曲げコーナについて角度計測を行うと加工時間がかかり過ぎる、という問題がある。このために、本実施例では、角度計測を行った特定の曲げコーナに係るデータを利用して他の曲げコーナに係る最終デプス量を演算するようにされている。この演算を実行するために、本実施例の制御システムにおいては、補正有効コーナ自動層別装置12(図1参照)が設けられており、この補正有効コーナ自動層別装置12における演算データがNC装置10に入力されるようになっている。
【0021】
この補正有効コーナ自動層別装置12は、NC装置10からのデータにより曲げ角度に影響を与える加工要因である目標曲げ角度,曲げ線長さ(L1 ,L2 ),上金型形状(パンチR,角度,高さ,形),下金型形状(V幅,V角度,高さ)等を特定するグルーピング用要因特定部13と、このグルーピング用要因特定部13において特定した要因に対しグルーピングする際の許容範囲を設定する許容範囲設定部14と、この許容範囲設定部14にて設定される許容範囲に応じて曲げコーナのグルーピングを行うコーナグルーピング部15と、このコーナグルーピング部15にてグルーピングされた同一グループもしくは異なるグループの各々に対してどのように補正するかという補正条件を設定する補正条件設定部16と、この補正条件設定部16にて設定される補正条件に従い、かつ曲げ角度計測を行った曲げコーナ、言い換えれば良品の加工が行われた曲げコーナの実デプスデータ(NC装置10からの入力データ)に基づきデプス量の補正データを演算する補正データ演算部17と、この補正データ演算部17からの補正データに基づいて曲げ加工の工程データを変更する工程データ変更部18とを備えており、この工程データ変更部18からの出力データがNC装置10に入力されて必要に応じ曲げ角度計測を行わない曲げコーナのデプス量が補正されるようになっている。
【0022】
次に、前述の制御システムにおける処理フローを図4によって説明する。
S1:グルーピング用要因特定部13において曲げ角度に関連する前述の曲げ角度に影響を与える加工要因(目標曲げ角度,曲げ線長さ,上金型形状,下金型形状等)を特定する。
S2:特定した加工要因に対し許容範囲設定部14においてグルーピングする際の許容範囲を設定する。
S3:コーナグルーピング部15において曲げコーナのグルーピングを行う。
例えば図2に示される曲げ加工品11の場合には、曲げ線長さL1 ,L2 によって曲げコーナa,b,c,d,eで構成されるグループ(G1)と、曲げコーナf,g,hで構成されるグループ(G2)との二つのグループに層別することができる。
【0023】
S4:補正条件設定部16において補正条件設定用テーブルに従って補正条件を設定する。ここで、補正方法としては次に示されるような各種ケースが考えられる。
ケース1;同一グループの補正
同一グループにおいて▲1▼全部補正する、▲2▼特定の工程のみ補正する、▲3▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
ケース2;同一グループの途中補正
同一グループにおいて途中まで曲げた結果に基づいて補正を行う場合で、▲1▼全部補正する、▲2▼特定の工程のみ補正する、▲3▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
ケース3;異なるグループの補正
異なるグループの補正を行うか、行わないかのいずれかを選択する。
ケース4;デプス値変更の受入れ可否
強制的にある工程のみ補正が行われないようにするかどうかを選択する。
ケース5;異なるグループの補正
異なるグループにおいて▲1▼全部補正する、▲2▼特定の工程のみ補正する、▲3▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
ケース6;異なるグループの途中補正
同一グループにおいて途中まで曲げた結果に基づいて補正を行う場合で、▲1▼全部補正する、▲2▼特定の工程のみ補正する、▲3▼いくつかの任意の工程を一括補正する、のいずれかを選択する。
【0024】
また、図2に示される曲げ加工品(サッシ)の場合の補正条件設定用テーブルの一例が表1に示されている。
【0025】
【表1】
【0026】
表1において、「グループ」の欄には当該曲げコーナがG1,G2のいずれのグループに属するかが示されるとともに、括弧書きで同一グループの他の曲げコーナ記号が併記されている。また、「測定可否」の欄には曲げ角度の測定が可能か否かが示され、「同一グループ内の補正」の欄には同一グループ内における補正有効コーナが指示されている。ただし、この「同一グループ内の補正」の欄の指示データは工程毎に順次上書きされていく、すなわち新しいデータの方が優先する。また、「補正受入可否」の欄には補正を受け入れるか否かが示されている。さらに、「異グループ間の補正」の欄には補正の有無,補正可能コーナの表示,補正有効コーナ指示の各データが示され、「曲げ加工中の角度計測」の欄には角度計測を行うか否かが示されている。
【0027】
この補正条件設定用テーブルは、各工程の曲げ加工を行った時に他の工程についてどのような補正を行うかを示すものである。このために、各々の工程で指示されている補正有効コーナに対して補正が行われることになる。また、「同一グループ内の補正」の欄において補正有効コーナが指示されているということは当該工程において角度計測を行うことを意味している。なお、後工程において既に加工が終わっている前工程の曲げコーナの補正が指示されている場合にはその補正は次のワークの曲げ加工から有効となる。
【0028】
S5:工程1から曲げ加工を実行する。
S6〜S7:補正条件設定用テーブルより角度計測を行うか否かのデータを読み取り、角度計測を行うか否かを判定する。そして、計測を行うというときにはステップS8へ進み、計測を行わないというときにはステップS12へ進む。
【0029】
S8〜S9:角度計測を行うということなので、角度計測を伴う曲げ加工を実行し(S8)、次いで計測角が許容値内にあるか否かを判定する(S9)。そして、この判定の結果計測角が許容値以内にある場合にはステップS10へ進み、許容値を越えている場合にはステップS11へ進む。
S10:補正条件の解釈および補正処理実行ルーチン。詳しくは図5に示されるフローチャートにより後述する。
S11:計測角が許容値を越えているということなので補正を中止する。
S12:角度計測を行わないということなので、角度計測およびその角度計測に基づく補正のない曲げ加工を実行する。
【0030】
S13:全工程の曲げ加工が完了したか否かを判定し、完了した場合にはフローを終了し、まだ完了していない場合にはステップS14へ進む。
S14:次の工程に進んでステップS6以下の各ステップを繰り返す。
【0031】
次に、前述の補正条件の解釈および補正処理実行ルーチン(ステップS10)について図5を参照しつつ説明する。
【0032】
S10−1〜10−2:同一グループの補正を行うか否かを判定し(S10−1)、補正を行う場合に曲げ角度の計測を行った曲げコーナに係るラム下限値の補正値に基づき補正有効コーナに係るラム下限値を変更する(S10−2)。一方、補正を行わない場合にはステップS10−3へ進む。
S10−3:異なるグループ間の補正を行うか否かを判定し、補正を行う場合にはステップS10−4へ進み、補正を行わない場合にはフローを終了する。
【0033】
S10−4:補正条件設定用テーブルよりグループ間でどの加工要因が異なるかを検出し、この検出により補正ルートを選択する。本フローに示される例ではグルーピングの要因が曲げ線長さと目標曲げ角度の場合であり、これら二つの要因によって三つの補正ルート(ルート1,ルート2,ルート3)のうちのいずれかが選択されるようになっている。なお、前記表1では明示されていないが、補正条件設定用テーブルには例えば後述する表2のようなグルーピングテーブルが含まれており、このグルーピングテーブルに基づいてグループ間での加工要因の違いが検出される。
【0034】
S10−5〜S10−7:グループ間で目標曲げ角度のみが異なる場合にはルート1として曲げ角度差について補正演算を行い(S10−5)、曲げ線長さのみが異なる場合にはルート2として曲げ線長さの差について補正演算を行い(S10−6)、目標曲げ角度と曲げ線長さの両方が異なる場合にはルート3として曲げ角度差および曲げ線長さの差の両方について補正演算を行う(S10−7)。
S10−8:補正演算により得られたラム下限値の補正値に基づいて補正有効コーナに係るラム下限値を変更する。
【0035】
本実施例においては、複数の曲げコーナを曲げ線長さによって二つのグループG1,G2に層別したものについて説明したが、例えば図6に示されているような曲げ角度の異なるコーナを有する曲げ加工品の場合には、目標曲げ角度と曲げ線長さとの二つの加工要因によって五つのグループ(G1,G2,G3,G4,G5)に層別される。この場合のグルーピングテーブルの一例が表2に示されている。
【0036】
【表2】
【0037】
本実施例では、曲げ角度計測装置として、スリット状の光源とその光源による線状投光像を撮像するCCDカメラとを備えて画像処理により曲げ角度を計測するものとしたが、この曲げ角度計測装置は、このようなものに限らず、複数の距離センサ(渦電流センサや静電容量センサ等)によりワークまでの距離の差を計測して曲げ角度を検出するものや、接触式の計測装置などいろいろなタイプのものを用いることができる。
【0038】
本実施例では、下金型を固定式とし上金型を駆動式として(所謂オーバードライブ式)その上金型駆動用のラムの下限値を補正するものについて説明したが、本発明は、上金型を固定式とし下金型を駆動式とする所謂アンダードライブ式のプレスブレーキにも適用することができる。勿論、このアンダードライブ式の場合には、前述と同様な方法によって下金型駆動用のラムの上限値を補正することとなる。
【0039】
前述のように、本発明は、種々に変更可能なことは明らかである。このような変更は本発明の精神および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図2】図2は、本実施例における曲げ加工品の一例を示す斜視図である。
【図3】図3は、本実施例における工程毎の加工図を示す図である。
【図4】図4は、本実施例の制御システムにおける処理フローを示すフローチャートである。
【図5】図5は、図4における補正条件の解釈および補正処理実行ルーチンを示すフローチャートである。
【図6】図6は、本実施例における曲げ加工品の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 プレスブレーキ
3 下金型
4 ラム
5 上金型
6 光源
7 CCDカメラ
8 角度計測ユニット
9 曲げ角度演算部
10 NC装置
11 曲げ加工品
12 補正有効コーナ自動層別装置
13 グルーピング用要因特定部
14 許容範囲設定部
15 コーナグルーピング部
16 補正条件設定部
17 補正データ演算部
18 工程データ変更部
a〜h 曲げコーナ
L1 ,L2 曲げ線長さ
W ワーク
Claims (6)
- 曲げ加工中にワークの曲げ角度を計測してその計測値に基づき駆動金型の追い込み量を補正する金型追い込み量の自動補正方法であって、複数の曲げコーナをもつ曲げ加工品を得る際に、特定の曲げコーナに係る曲げ角度の計測値に基づく金型追い込み量の補正値から他の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とする金型追い込み量の自動補正方法。
- 曲げ角度に関連する加工要因が同一である曲げコーナをグループ化し、このグループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと同一グループであるときに、前記特定の曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値から前記グループ化された曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とする請求項1に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
- 前記曲げ角度に関連する加工要因による曲げコーナのグループ化に際しては予め許容範囲を設定し、この許容範囲内に前記曲げ角度に関連する加工要因の値があるときにその曲げ角度に関連する加工要因が同一であると判定することを特徴とする請求項2に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
- 前記グループ化された曲げコーナが前記特定の曲げコーナと異なるグループであるときにそのグループと前記特定の曲げコーナと同一グループとの間の前記曲げ角度に関連する加工要因による相関を求め、この相関に応じて前記異なるグループの曲げコーナに係る金型追い込み量の補正値を算出することを特徴とする請求項2に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
- 前記曲げ角度に関連する加工要因による曲げコーナのグループ化に際しては予め許容範囲を設定し、この許容範囲内に前記曲げ角度に関連する加工要因の値があるときにその曲げ角度に関連する加工要因が同一であると判定することを特徴とする請求項4に記載の金型追い込み量の自動補正方法。
- 前記曲げ角度に関連する加工要因は、目標曲げ角度,曲げ線長さ,上金型形状および下金型形状を含むことを特徴とする請求項2乃至5のうちのいずれかに記載の金型追い込み量の自動補正方法。
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