JP6097657B2 - 段曲げ認識システム及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は段曲げ認識システム及びその方法に関し、特に展開図上における段曲げ認識システム及びその方法に関するものである。

従来、展開図上にある曲げ線の評価を行い、複数の曲げをグループ化することによって段曲げを定義するものである。

このとき段曲げの高さＺは、以下となる。

Ｚ≦Ｎ×Ｔ
(Ｔ：板金の厚さ、Ｎ：顧客により定義され且つ利用可能なＺ曲げ工具および機械の能力に関連する値）
また、特許文献１を参照。

特開2001-265422号公報

段曲げ認識において、下記（１）〜（３）が考慮されていないため、結果として段曲げの誤認識が発生してしまう可能性があるという問題があった。

（１）曲げ線の曲げ情報として、曲げ種別（Ｖ曲げ）および曲げ方向（山／谷）の組み合わせは妥当か。

（２）２つの曲げ線が並行であるかどうか。

（３）段曲げが指定されている複数曲げ線に対して、三重線の曲げ線を構成していないか。三重線以上の複数曲げ線に対して、現状、加工できる段曲げ金型は存在しないため、加工不可となる。

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、段曲げを自動認識する段曲げ認識システムにおいて、２つの曲げ線が並行であるかどうかを評価する手段と、曲げ線の曲げ情報として、曲げ種別および曲げ方向の組み合わせが妥当であるか否かを評価する手段と、段曲げが指定されている複数曲げ線に対して、三重線（または３重線以上）の曲げ線を構成しているか否かを評価する手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記曲げ種別はＶ曲げであり、前記曲げ方向は山、谷であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、認識した段曲げの二重線に段曲げであることの情報を付加する手段を備えたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、段曲げを自動認識する段曲げ認識方法において、２つの曲げ線が並行であるかどうかを評価する工程と、曲げ線の曲げ情報として、曲げ種別および曲げ方向の組み合わせが妥当であるか否かを評価する工程と、段曲げが指定されている複数曲げ線に対して、三重線（または三重線以上）の曲げ線を構成しているか否かを評価する工程とを有することを特徴とする。

曲げ種別（Ｖ曲げ等）および曲げ方向（山／谷等）の組み合わせが妥当であるか否かを評価し、２つの曲げ線が並行であるかどうかを評価して、段曲げが指定されている複数曲げ線に対して、三重線の曲げ線を構成しているか否かを評価する。

上記のことを実行することにより、段曲げ認識に対して誤認識が減少し、結果として段曲げ認識精度が向上するという効果を奏する。

段曲げ認識システムの概略を示す概略図である。 段曲げを考慮した曲げ線情報を説明する説明図である。 段曲げ設定処理を説明する説明図である。 全体処理の動作を示すフローチャートである。 平行、かつ始点／終点を結ぶ線分と垂直となるＶ曲げ線の抽出の動作を示すフローチャートである。 曲げ線候補の決定の動作を説明する説明図である。 候補より段曲げ決定する動作を説明する説明図である。 展開図上の全Ｖ曲げ線より、段曲げの自動決定を説明する説明図である。 展開図上の全Ｖ曲げ線より、段曲げの自動決定を説明する説明図である。 展開図上の全Ｖ曲げ線より、段曲げの自動決定を説明する説明図である。 展開図上の全Ｖ曲げ線より、段曲げの自動決定を説明する説明図である。

図１を参照し、段曲げ認識システムＳを説明する。

段曲げ認識システムＳは、コンピュータからなり、ＲＯＭおよびＲＡＭが接続されたＣＰＵを有しており、ＣＰＵには、さらに、キーボードのような入力装置とデイスプレイのような表示装置および内部メモリ、外部メモリ等が接続されている。

そして、前記段曲げ認識システムＳは、板金用ＣＡＤシステム１と、曲げ用ＣＡＭシステム２とを備え、これらの両システムは段曲げ変換モジュール３を含んでいる。板金用ＣＡＤシステム１と、曲げ用ＣＡＭシステム２とは通信可能に構成されている。

板金用ＣＡＤシステム１には展開図データＴＤがメモリに記憶され、曲げ用ＣＡＭシステム２には、展開図データＴＤと、加工データＫＤがメモリに記憶されている。なお、加工データＫＤは、Ｌ値（突き当てから曲げ線までの距離）Ｄ値（曲げ金型の加工深さ）、使用金型、曲げ順、金型レイアウトを含んでいる。

板金用ＣＡＤシステム１では、取り扱う展開図上の曲げ線には、曲げ種別として段曲げが含まれている。同様に曲げ用ＣＡＭシステム２では、取り扱う展開図上の曲げ線には、曲げ種別として段曲げが含まれている。

段曲げ変換モジュール３は、展開図上のＶ曲げ線に対して、自動で段曲げ線に変換する。また、板金用ＣＡＤシステム１、板金用ＣＡＭシステム２をはじめとする、2次元の展開図データを取り扱うシステムともリンクしている。

また、段曲げ変換モジュール３は、２つの曲げ線が並行であるかどうかを評価する手段と、曲げ線の曲げ情報として、曲げ種別および曲げ方向の組み合わせが妥当であるか否かを評価する手段と、段曲げが指定されている複数曲げ線に対して、３重線の曲げ線を形成するか否かを評価する手段とを備えている。

ここで、評価とは、プログラムにより自動で判断することをいう。また、段曲げとは、たとえば、展開図データのうちＬ１、Ｌ２で示した破線のように山谷の２つの曲げで構成されるものをいう。そして、認識した段曲げの二重線に段曲げであることの情報を付加する。

このような段曲げは曲げ加工機により加工される。この曲げ加工機は、本体両側に配置されたサイドフレームの間に上部テーブル及び下部テーブルを有し、上部テーブルにパンチホルダを介し段曲げ用のパンチＰ、及び下部テーブルにダイホルダを介し段曲げ用のダイＤを備え、パンチＰ、ダイＤの協働により、突き当て部に位置決めされたパーツに対し段曲げ加工を行う。なお、通常のＶ曲げ加工も行うことは勿論である。

図２を参照する。曲げデータＭＤ１（従来のもの）は、曲げ線ＩＤ毎に、曲げ角度、曲げ方向、内Ｒ、伸び値、板厚分寸法、Ｖ幅、２次元幾何情報（始点・終点）、曲げ種別をメモリに記憶する。一方、曲げデータＭＤ２（対応後のもの）として、さらに、パラメータとして対応する相手の曲げ線ＩＤが追加される。

例えば、曲げ線ＩＤ（ｉ，ｊ）で段曲げを形成する場合、“ｉ”に対応する相手の曲げ線ＩＤは、“ｊ”になる。そして、メモリに記憶されている。

曲げ種別ＭＳ１（従来のもの）は、Ｖ曲げ、Ｒ曲げ（１曲げ）、Ｒ曲げ（複数回曲げ）を含む。一方、曲げ種別ＭＳ２（対応後のもの）は、さらに、値として、段曲げを追加する。これらのデータがメモリに記憶されている。

図３を参照する。「段曲げ」は、“２つのＶ曲げの組み合わせ”として扱う。すなわち、第一の曲げデータＭＤａ（ワークＷ「山側」）は、「曲げ線ＩＤ（ｉ）の曲げ角度：Ai」、「曲げ方向："山"」、「内Ｒ：Ｒｉ」、「伸び値：ＢＤｉ」、「板厚分寸法："外／内"」、「Ｖ幅：Ｖｉ」、「２次元幾何情報：始点ｓｉ」、「終点ｅｉ」、「曲げ種別："段曲げ"」、「対応する相手の曲げ線ＩＤ：ｊ」を含む。

第二の曲げデータＭＤｂ（ワークＷ「谷側」）は、「曲げ角度：Ａｊ」、「曲げ方向："谷"」、「内Ｒ：Ｒｊ」、「伸び値：ＢＤｊ」、「板厚分寸法："内／外"」、「Ｖ幅：Ｖｊ」、「２次元幾何情報：始点ｓｊ」、「終点ｅｊ」、「曲げ種別："段曲げ"」、「対応する相手の曲げ線ID：ｉ」を含む。

これら第一の曲げデータＭＤａと第二の曲げデータＭＤｂの組み合わせてとしてメモリに記憶されていて、段曲げの組み合わせが定義される。すなわち、曲げデータＭＤｃとして扱われる。

図４は、段曲げ認識システムＳが備える段曲げ変換モジュール３の全体処理の動作を示すフローチャートである。

初めに、ステップＳＡ０１では、展開図データＴＤにおいて、並行、かつ始点／終点同士を結ぶ線分と垂直となるＶ曲げ線抽出を行う。

ステップＳＡ０２では、展開図データＴＤにおいて、段曲げ候補の決定を行う。

ステップＳＡ０３では、段曲げの候補より段曲げ決定を行う。

図５は、平行、かつ始点／終点を結ぶ線分と垂直となるＶ曲げ線の抽出の動作を示すフローチャートである。（図４のステップＳＡ０１の詳細な動作である）
ステップＳＢ０１では、展開図データＴＤ上にある全Ｖ曲げ線に対して平行な曲げ線同士に分類する。

ステップＳＢ０２では、平行な曲げ線データに対し、始点同士、終点同士を結ぶ線分と、曲げ線が垂直になるよう分類する。

図６は、曲げ線候補の決定の動作を説明する説明図である。（図４のステップＳＡ０２の詳細な動作である。）
ステップＳＣ０１では、隣接する２つの曲げ線を対にしてグループ分けする。

ステップＳＣ０２では、ｉ＝１；ｉ≦ｎ；ｉ＋＋（本例では、Ｃ言語のプログラムを例に示す）を実行する。総グループ数をｎとする。１ 番目のグループより、２，３，・・・，ｉ，・・・，ｎ番目のグループまで、繰り返し同様な処理を行う。

ステップＳＣ０３では、ｉ番目のグループ内で、２つの曲げ線間の距離を算出する。

ステップＳＣ０４では、距離 ≦ ｈｍａｘか否かを判断する。距離 ≦ｈｍａｘの場合に処理はステップＳＣ０５に進む。距離 ≦ｈｍａｘでないと判断したときはステップＳＣ０６に進む。ｈｍａｘは既定値とする。

ステップＳＣ０５では、グループを段曲げの候補として決定する。

ステップＳＣ０６では、ステップＳＣ０２の条件を満たすまで、処理を続行する。すなわち、条件を満たさない場合は処理をステップＳＣ０２に戻す。

図７を参照し、候補より段曲げ決定する動作を説明する。（図４のステップＳＡ０３の詳細な動作である）
ステップＳＤ０１では、N ≧ 2（ここで、「Ｎ」は候補の数である）か否かを判断する。N ≧ 2と判断した場合に処理はステップＳＤ０２に進む。N ≧ 2でないと判断した場合に処理はステップＳＤ０３に進む。

ステップＳＤ０２では、1 番目と2 番目の候補の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップＳＤ０９に進む。三重線を構成しないと判断した場合に処理はステップＳＤ０７に進む。

ステップＳＤ０３では、Ｎ＝１か否かを判断する。Ｎ＝１と判断した場合に処理はステップＳＤ０４に進む。Ｎ＝１でないと判断した場合に処理は終了する。

ステップＳＤ０４では、唯一の候補は山谷か否かを判断する。山谷と判断した場合に処理はステップＳＤ０５に進む。山谷でないと判断した場合に処理はステップＳＤ０６に進む。

ステップＳＤ０５では、一番目の候補に対して、段曲げ決定を行う。ステップＳＤ０６では、１番目の候補に対して段曲げの否定を行う。そして、処理を終了する。

ステップＳＤ０７では、１番目の候補は山谷の組み合わせか否かを判断する。山谷の組み合わせと判断した場合に処理はステップＳＤ０８に進む。山谷の組み合わせでないと判断した場合に処理はステップＳＤ０９に進む。

ステップＳＤ０８では、１番目の候補に対して段曲げの決定を行う。

ステップＳＤ０９では、１番目の候補に対して段曲げ否定を行う。

ステップＳＤ１０では、Ｎ＞２か否かを判断する。Ｎ＞２と判断した場合に処理はステップＳＤ１１に進む。Ｎ＞２でないと判断した場合に処理はステップＳＤ１８に進む。

ステップＳＤ１１では、Ｉ＝２；Ｉ≦Ｎ−１；Ｉ＋＋（本例では、Ｃ言語のプログラムを例に示す）の処理を実行する。すなわち、２番目の候補より３，４，・・・，Ｉ，・・・，Ｎ−１番目の候補まで、繰り返し同様な処理（ステップＳＤ１７までの処理）を行う。

ステップＳＤ１２では、Ｉ番目とＩ＋１番目の候補の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップＳＤ１６に進む。三重線を構成していないと判断した場合に処理はステップＳＤ１３に進む。

ステップＳＤ１３では、Ｉ番目とＩ―１番目の候補の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップステップＳＤ１６に進む。三重線を構成していないと判断した場合に処理はステップＳＤ１４に進む。

ステップＳＤ１４では、Ｉ番目の候補は山谷の組み合わせか否かを判断する。Ｉ番目の候補が山谷の組み合わせと判断した場合に処理はステップＳＤ１５に進む。Ｉ番目の候補か山谷の組み合わせでないと判断した場合に処理はステップＳＤ１６に進む。

ステップＳＤ１５ではＩ番目の候補に対して段曲げの決定を行う。

ステップＳＤ１６では、Ｉ番目の候補に対して段曲げの否定を行う。

ステップＳＤ１７では、条件を満たすまで繰り返し処理を続行する。

ステップＳＤ１８では、Ｎ番目とＮ−１番目の候補の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップＳＤ２１に進む。三重線を構成しないと判断した場合に処理はステップＳＤ１９に進む。

ステップＳＤ１９では、Ｎ番目の候補は山谷の組み合わせか否かを判断する。山谷の組み合わせと判断した場合に処理はステップＳＤ２０に進む。山谷の組み合わせでないと判断した場合に処理はステップＳＤ２１に進む。

ステップＳＤ２０では、Ｎ番目の候補に対して、段曲げ決定を行う。ステップＳＤ２１では、Ｎ番目の候補に対して段曲げの否定を行う。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照する。段曲げに該当しない条件を決めている。

図８（ａ）に示すように、平行な２つの曲げ線同士の距離がｈｍａｘを超えている場合は段曲げから除外する。図８（ｂ）に示すように、平行な曲げ線同士の距離はｈｍａｘ以下であるが、この条件を満たす曲げ線が三重線を構成している場合は段曲げから除外する。

図８（ｃ）に示すように、平行な曲げ線同士の曲げ方向が同じ（山−山もしくは谷−谷の組み合わせ）である場合は段曲げから除外する。

図９、図１０を参照し、展開図上の全Ｖ曲げ線より、段曲げの自動決定を示す。

ステップＳＥ０１では、展開図上にある全Ｖ曲げ線に対して平行な曲げ線同士に分ける。この結果、グループＡ１，グループＡ２，グループＡ３に分類される。本例では、グループＡ１を代表に説明するが、グループＡ２，グループＡ３についても同様の処理を行う。

ステップＳＥ０２では、曲げ線の始点、終点同士を結ぶ線分と、曲げ線が垂直になるように分ける。この結果、グループＢ１、グループＢ２、グループＢ３に分類される。本例では、グループＢ１を代表に説明するが、グループＢ２，グループＢ３についても同様の処理を行う。

グループＢ１で示した曲げ線は、曲げ線１〜曲げ線８のデータより構成される。曲げ線データを付加しグループＣ１のようにする。

ステップＳＥ０３では、隣接する２つの曲げ線を対にしてグループ分けする。この結果、グループＤ１〜グループＤ７に分類される。すなわち、曲げ線１、２と、曲げ線２、３と、曲げ線３、４と、曲げ線４、５と、曲げ線５、６と、曲げ線６、７と、曲げ線７、８とのグループに分類される。

ステップＳＥ０４では、曲げ線１〜８までの、それぞれの各曲げ線間の距離を算出する。この結果、Ｅ１〜Ｅ７に示した各距離が算出される。

ステップＳＥ０５では、並行な２つの曲げ線同士の距離がｈｍａｘ（予め決められた段曲げ可能な所定の距離である）以下のグループを段曲げの候補として列挙する。この結果、Ｆ１、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ６のグループが該当する。すなわち、Ｆ１、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ６の曲げ線が候補として残る。これらを、それぞれ候補１、候補２、候補３、候補４とする。

候補１の判定を行う。ステップＳＥ０６では、候補１、候補２の間で、三重線を構成するか否かを判断する。「いいえ」の場合に、候補１に対して曲げ方向を判定する。この結果、Ｇ１のグループのように曲げ方向が決定される。

ステップＳＥ０７では、候補１の曲げ線は山谷の組み合わせか否かを判断する。「はい」の場合に、Ｈ１に示す候補１を段曲げ決定する。

候補２の判定を行う。ステップＳＥ０８では、候補２、候補３の間で、三重線を構成するか否かを判断する。「はい」の場合は、候補２を段曲げとしない。

候補３の判定を行う。ステップＳＥ０９では、候補３、候補４の間で、三重線を構成するか否かを判断する。「いいえ」の場合はステップＳＥ１０、ＳＥ１１に進む。ステップＳＥ１０では、候補２、候補３の間で、三重線を構成するか否かを判断する。「はい」の場合は、候補３を段曲げとしない。

候補４（最後の候補）の判定を行う。ステップＳＥ１１では、候補３、候補４の間で、三重線を構成するか否かを判断する。「いいえ」の場合は、Ｉ１に示すように候補４に対して曲げ方向を判定する。

ステップＳＥ１２では、候補４の曲げ線は山谷の組み合わせか否かを判断する。「はい」の場合は、Ｊ１に示す候補４を段曲げ決定する。

図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照し補足する。候補の総数＝０ の場合、段曲げが無いものとし、段曲げ判定を終了する。候補の総数＝１の場合、候補1の２つの曲げ線の曲げ方向が同じ（山−山もしくは谷−谷の組み合わせ）場合にのみ、候補1を段曲げ決定し、処理を終了する。

候補の総数＝２ の場合、図１１（ａ）および図１１（ｃ）のみを段曲げ判定する。候補の総数＞２の場合、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）全てを段曲げ判定する。図１１（ｂ）については、２ 番目の候補より、３，４，・・・，・・・，Ｉ，・・・，Ｎ−１番目の候補に対して、繰り返し同様な処理を行う。

図１１（ａ）では、候補 1 の段曲げを判定する（候補２は判定後も状態は変わらない）。すなわち、ステップＳＦ０１では、候補１が選択される。ステップＳＦ０２では、候補２を選択する。

ステップＳＦ０３では、候補１、候補２の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成しない判断した場合に処理はステップＳＦ０４、ＳＦ０５に進む。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップＳＦ０５、ＳＦ０７に進む。

ステップＳＦ０４では、山谷の組み合わせか否かを判断する。山谷の組み合わせと判断した場合に処理はステップＳＦ０６に進む。山谷の組み合わせでないと判断した場合に処理はステップＳＦ０７に進む。

ステップＳＦ０６では、候補１は段曲げ決定される。ステップＳＦ０７では、候補１は段曲げが否定される。

図１１（ｂ）では、候補の総数をＮ (Ｎ＞２) とした場合、候補Iの段曲げを判定する (２ ≦Ｉ≦Ｎ−１)。(候補 Ｉ＋１とＩ−１は判定後も状態は変わらない)
すなわち、ステップＳＧ０１では、候補Ｉが選択される。ステップＳＧ０２では、候補Ｉ＋１が選択される。ステップＳＧ０３では、候補Ｉ−１が選択される。

ステップＳＧ０４では、候補Ｉ、候補Ｉ＋１の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップＳＧ０５、ＳＧ０６に進む。三重線を構成しないと判断した場合に処理はステップＳＧ０６、ＳＧ０７に進む。

ステップＳＧ０５では、候補Ｉは段曲げ否定される。

ステップＳＧ０７では、候補Ｉ、候補Ｉ―１の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップＳＧ０５、ＳＧ０８へ移行する。三重線を構成しないと判断した場合に処理はステップＳＧ０８、ＳＧ０９に進む。

ステップＳＧ０９では、山谷の組み合わせか否かを判断する。山谷の組み合わせと判断した場合に処理はステップＳＧ１０に進む。山谷の組み合わせでないと判断した場合に処理はステップＳＧ０５に移行する。

ステップＳＧ１０では、候補Ｉは段曲げ決定される。ステップＳＧ０５では段曲げが否定される。

図１１（ｃ）では、候補の総数をＮ (Ｎ＞２) とした場合、候補Ｎの段曲げを判定する(候補 Ｎ−１は判定後も状態は変わらない)。候補の総数が２の場合は、Ｎ＝２として同様に判定する。

ステップＳＨ０１では、候補Ｎが選択される。ステップＳＨ０２では、候補Ｎ−１が選択される。

ステップＳＨ０３では、候補Ｎ、候補Ｎ−１の間で三重線を構成するか否かを判断する。三重線を構成すると判断した場合に処理はステップＳＨ０４、ＳＨ０５に進む。三重線を構成しないと判断した場合に処理はステップＳＨ０５、ＳＨ０６に進む。

ステップＳＨ０４では、候補Ｎは段曲げが否定される。

ステップＳＨ０６では、山谷の組み合わせか否かを判断する。山谷の組み合わせと判断した場合に処理はステップＳＦ０７に進む。山谷の組み合わせでないと判断した場合に処理はステップＳＨ０４に移行する。

ステップＳＨ０７では、候補Ｎは段曲げが決定される。ステップＳＨ０４では候補Ｎは段曲げが否定される。

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 段曲げ認識システム
１ 板金用ＣＡＤシステム
２ 曲げ用ＣＡＭシステム
３ 段曲げ変換モジュール
ＴＤ 展開図データ
ＫＤ 加工データ

Claims (4)

1. 段曲げを自動認識する段曲げ認識システムにおいて、
   ２つの曲げ線が並行であるかどうかを評価する手段と、
   曲げ線の曲げ情報として、曲げ種別および曲げ方向の組み合わせが妥当であるか否かを評価する手段と、
   段曲げが指定されている複数曲げ線に対して、三重線の曲げ線を構成しているか否かを評価する手段とを備えていることを特徴とする段曲げ認識システム。
2. 前記曲げ種別はＶ曲げであり、前記曲げ方向は山、谷であることを特徴とする請求項１記載の段曲げ認識システム。
3. 認識した段曲げの二重線に段曲げであることの情報を付加する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の段曲げ認識システム。
4. 段曲げを自動認識する段曲げ認識方法において、
   ２つの曲げ線が並行であるかどうかを評価する工程と、
   曲げ線の曲げ情報として、曲げ種別および曲げ方向の組み合わせが妥当であるか否かを評価する工程と、
   段曲げが指定されている複数曲げ線に対して、三重線の曲げ線を構成しているか否かを評価する工程とを有することを特徴とする段曲げ認識方法。

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