JP7169811B2 - 加工位置設定装置、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、板状の加工対象物（例えば板金）であるワークを加工する加工機における金型による加工位置を設定する加工位置設定装置、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラムに関する。

パンチングマシンまたはベンディングマシン等の加工機は、ワークを金型によって所定の形状に折り曲げ加工することができる。特許文献１には、ワークをＺ形状に折り曲げて段曲げ加工する加工機が記載されている。

特開平９－５２１２９号公報

加工機は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）及びＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）を有するＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより作成された加工プログラムと指定された加工条件とに基づいて、ワークを所定の形状に加工する。ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより設計された設計モデルの寸法と、加工機により加工された製品の寸法とは、誤差が生じて部分的に異なってしまう場合がある。設計モデルに対して製品に寸法誤差が生じると、寸法誤差は製品の品質を悪化させる要因となる。

本発明は、設計モデルに対する製品の寸法誤差に起因して生じる製品の品質の悪化を抑制することができる加工位置設定装置、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、設計モデルに基づいて金型を指定する金型指定手段と、前記金型に基づいて前記設計モデルに対応する製品の加工形状を作成する加工形状作成手段と、前記設計モデルにおけるいずれかの箇所の寸法を、前記製品で同じ寸法を確保する重要寸法として指定する重要寸法指定手段と、前記設計モデルの前記重要寸法と、前記設計モデルにおける前記重要寸法を指定した箇所に対応する前記加工形状の寸法とが一致するように、前記設計モデルと前記加工形状との位置を合わせる位置合わせ手段と、前記加工形状に基づいて展開図を作成する展開図作成手段と、前記金型、前記重要寸法、及び前記展開図に基づいて、前記金型による加工位置を決定する加工位置設定手段とを備える加工位置設定装置を提供する。

本発明は、コンピュータ機器が、設計モデルに基づいて金型を指定し、前記コンピュータ機器が、前記金型に基づいて前記設計モデルに対応する製品の加工形状を作成し、前記コンピュータ機器が、前記設計モデルにおけるいずれかの箇所の寸法を、前記製品で同じ寸法を確保する重要寸法として指定し、前記コンピュータ機器が、前記設計モデルの前記重要寸法と、前記設計モデルにおける前記重要寸法を指定した箇所に対応する前記加工形状の寸法とが一致するように、前記設計モデルと前記加工形状との位置を合わせ、前記コンピュータ機器が、前記加工形状に基づいて展開図を作成し、前記コンピュータ機器が、前記金型、前記重要寸法、及び前記展開図に基づいて、前記金型による加工位置を決定する加工位置設定方法を提供する。

本発明は、コンピュータ機器に、設計モデルに基づいて金型を指定するステップと、前記金型に基づいて前記設計モデルに対応する製品の加工形状を作成するステップと、前記設計モデルにおけるいずれかの箇所の寸法を、前記製品で同じ寸法を確保する重要寸法として指定するステップと、前記設計モデルの前記重要寸法と、前記設計モデルにおける前記重要寸法を指定した箇所に対応する前記加工形状の寸法とが一致するように、前記設計モデルと前記加工形状との位置を合わせるステップと、前記加工形状に基づいて展開図を作成するステップと、前記金型、前記重要寸法、及び前記展開図に基づいて、前記金型による加工位置を決定するステップとを実行させる加工位置設定プログラムを提供する。

本発明の加工位置設定装置、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラムによれば、設計モデルに対する製品の寸法誤差に起因して生じる製品の品質の悪化を抑制することができる。

加工システムの全体的な構成例を示す図である。 金型の構成例を示す図である。 金型の構成例を示す部分拡大図である。 設計モデルの一例を示す図である。 金型の各寸法と、その金型により段曲げ加工されるワークの加工形状を示す図である。 加工形状の各寸法を示す図である。 設計モデルと加工形状との関係を示す図である。 展開図と金型との位置関係を示す図である。 金型肩の部分拡大図である。 設計モデルの一例を示す図である。 重要寸法を指定しない場合の比較例の加工形状を示す図である。 重要寸法が指定された場合の製品の加工形状を示す図である。 設計モデルと加工形状との関係を示す図である。 展開図と金型との位置関係を示す図である。 金型による加工位置を決定するための加工位置設定方法の一例を示すフローチャートである。 金型の形状と各寸法とを示す図である。

以下、一実施形態の加工位置設定装置、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラムについて、添付図面を参照して説明する。

図１を用いて、一実施形態の加工システムを説明する。加工システム１は、ＣＡＤ及びＣＡＭを有するＣＡＤ／ＣＡＭシステム２と、加工機３とを備える。加工機３は、ＮＣ装置（数値制御装置）４と、加工機本体５とを備える。図１には、加工機３の一例としてパンチングマシンを示している。加工機３はベンディングマシンであってもよい。

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、加工機本体５のワークＷＫに対する加工位置を設定するコンピュータ機器１０を有する。以下、コンピュータ機器１０を加工位置設定装置１０とする。加工位置設定装置１０には操作部６が接続されている。操作部６として、タッチパネルまたはキーボード等の入力装置を用いてもよい。

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、例えば３次元ＣＡＤにより製品の設計モデルＤＳを作成し、設計モデルＤＳに基づいて設計形状データＤＳＤを生成する。設計形状データＤＳＤはＣＡＤデータである。ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、設計形状データＤＳＤに基づいて、加工機３がワークＷＫを加工するための加工プログラムＰＰ（ＮＣデータ）を生成し、加工条件ＣＰを指定する。

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとを、加工機３のＮＣ装置４へ出力する。ＮＣ装置４は、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、加工機本体５を制御する。加工機本体５は、加工位置設定装置１０により設定された加工位置にてワークＷＫを所定の形状に加工する。加工位置設定装置１０の具体的な構成、及び、加工位置設定方法については後述する。

加工機本体５は、フレーム３１を備える。フレーム３１は、上下動自在であって回転自在に設けられた上部タレット３２と、回転自在に設けられた下部タレット３３とを備える。下部タレット３３には、種類の異なる複数のダイＤＭが着脱自在に装着されている。上部タレット３２には、種類の異なる複数のパンチＰＭが着脱自在に装着されている。ダイＤＭ及びパンチＰＭは金型であり、一対で金型ユニットＭＵを構成する。

上部タレット３２及び下部タレット３３にそれぞれ装着されているパンチＰＭ及びダイＤＭは交換可能である。上部タレット３２は複数のパンチＰＭを保持するパンチホルダであり、下部タレット３３は複数のダイＤＭを保持するダイホルダである。

フレーム３１には、上部タレット３２の上方に、モータ等の駆動部３４によって上下動するラム３５が設けられている。ストライカ３６は、ラム３５が上下動することによって上下動する。パンチＰＭは、ストライカ３６が上下動することによって上下動する。従って、加工機本体５は、駆動部３４を制御することにより、パンチＰＭを上下動させる。加工機本体５は、パンチＰＭとダイＤＭとによってワークＷＫを所定の形状に加工する。

ワークＷＫは、例えばステンレス鋼よりなる板金である。ワークＷＫはステンレス鋼以外の鉄系の板金であっても構わないし、アルミニウム、アルミニウム合金、銅鋼などの板金であっても構わない。

加工機本体５は、ワークＷＫをワークＷＫの面に沿った方向であるＸ軸方向またはＹ軸方向の所定の位置に移動させて位置決めするためのワーク位置決め機構４０を備える。図１にＹ軸方向、及び、Ｚ軸方向を示す。図１では、Ｘ軸方向は紙面の手前奥方向に相当する。

ワーク位置決め機構４０は、クランパ４１と、キャリッジ４２と、キャリッジベース４３とを有する。クランパ４１は、キャリッジ４２に固定され、ワークＷＫをクランプする。キャリッジ４２は、キャリッジベース４３にＸ軸方向に移動自在に支持されている。キャリッジベース４３はＹ軸方向に移動する。キャリッジ４２及びキャリッジベース４３は、クランパ４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、または、Ｘ軸とＹ軸との任意の合成方向に移動させる移動機構として機能する。

従って、ワーク位置決め機構４０は、クランパ４１がワークＷＫをクランプし、さらにキャリッジ４２及びキャリッジベース４３を移動させることにより、ワークＷＫを加工機本体５の加工位置に位置決めすることができる。即ち、ワーク位置決め機構４０は、ワークＷＫを金型（具体的には金型ユニットＭＵを構成するダイＤＭ及びパンチＰＭ）による加工位置に位置決めする。

図２及び図３を用いて、金型の一例を説明する。図２及び図３は、金型の一例として、金型ユニットＭＵを示している。図２に示すように、金型ユニットＭＵは、下金型であるダイＤＭと、上金型であるパンチＰＭとを有する。図２に示す金型ユニットＭＵ、ダイＤＭ、及び、パンチＰＭは、図１に示す金型ユニットＭＵ、ダイＤＭ、及び、パンチＰＭに相当する。ここでは、ダイＤＭ及びパンチＰＭがローラオフセットまたは段曲げに適用する金型タイプである場合について説明する。

ダイＤＭは、下部タレット３３に保持されている。ダイＤＭは、ダイ本体５０と、支持軸５１と、軸受け５２と、ローラ５３とを有する。ダイ本体５０は下部タレット３３に保持されている。支持軸５１はダイ本体５０に支持されている。ローラ５３は、軸受け５２を介して支持軸５１に回転自在に支持されている。

パンチＰＭは、上部タレット３２に上下動自在に保持されている。パンチＰＭは、パンチ本体６０と、支持軸６１と、軸受け６２と、固定用リング６３と、ローラ６４とを有する。

パンチ本体６０は、上部タレット３２に上下動自在に保持されている。パンチ本体６０は、ストライカ３６が上下動することによって上下動する。支持軸６１は、パンチ本体６０と固定用リング６３とによって支持されている。ローラ６４は、軸受け６２を介して支持軸６１に回転自在に支持されている。

図３は、図２におけるワークＷＫの加工位置の周辺を拡大して示している。上ローラであるローラ５３は、大径部５３Ｌと小径部５３Ｓとを有する。下ローラであるローラ６４は、大径部６４Ｌと小径部６４Ｓとを有する。ローラ５３とローラ６４とは、大径部５３Ｌと小径部６４Ｓとが対向し、かつ、小径部５３Ｓと大径部６４Ｌとが対向するように配置されている。

ローラ５３とローラ６４との間隙にワークＷＫを配置し、ワークＷＫをローラ５３及びローラ６４の回転方向に移動させることにより、ワークＷＫを所定の形状（例えばＺ形状）に段曲げ加工することができる。

図１～図９、図１０Ａ、図１０Ｂ、及び、図１０Ｃを用いて、加工位置設定装置１０による、金型による加工位置の設定方法の一例について説明する。図１に示すように、加工位置設定装置１０は設計形状データＤＳＤを読み込む。加工位置設定装置１０は、中央処理装置１１と記憶部１２とを有する。以下、中央処理装置１１をＣＰＵ１１と略記する。

記憶部１２は非一時的な記憶媒体である。記憶部１２には加工位置設定プログラム２０が記憶されている。ＣＰＵ１１は、設計形状データＤＳＤ、及び、オペレータが操作部６を操作することにより入力される入力情報に基づいて、記憶部１２に記憶されている加工位置設定プログラム２０を読み出して実行する。

加工位置設定プログラム２０は、材料指定機能２１、金型指定機能２２、加工形状作成機能２３、重要寸法指定機能２４、位置合わせ機能２５、展開図作成機能２６、及び、加工位置設定機能２７を実行させるコンピュータプログラム（アプリケーションプログラム）である。

ＣＰＵ１１は、材料指定機能２１によって、設計形状データＤＳＤに基づいてワークＷＫの材料（材質、板厚、サイズ等を含む）を指定する処理を実行する。材料指定機能２１を実行させるＣＰＵ１１は、材料指定手段として機能する。なお、オペレータが操作部６を操作してワークＷＫの材料を指定してもよい。

材料指定機能２１と展開図作成機能２６とは、材料指定機能２１から展開図作成機能２６へと移行するように連携する。金型指定機能２２と加工形状作成機能２３と加工位置設定機能２７とは、金型指定機能２２から加工形状作成機能２３、及び、加工位置設定機能２７へと移行するように連携する。加工形状作成機能２３と重要寸法指定機能２４とは、加工形状作成機能２３から重要寸法指定機能２４へと移行するように連携する。

重要寸法指定機能２４と位置合わせ機能２５とは、重要寸法指定機能２４から位置合わせ機能２５へと移行するように連携する。位置合わせ機能２５と展開図作成機能２６とは、位置合わせ機能２５から展開図作成機能２６へと移行するように連携する。展開図作成機能２６と加工位置設定機能２７とは、展開図作成機能２６から加工位置設定機能２７へと移行するように連携する。

ＣＰＵ１１は、金型指定機能２２によって、設計形状データＤＳＤに基づいて、金型（具体的には金型ユニットＭＵを構成するダイＤＭ及びパンチＰＭ）を指定する処理を実行する。即ち、ＣＰＵ１１は、設計モデルＤＳに基づいて、金型を指定する。金型指定機能２２を実行させるＣＰＵ１１は、金型指定手段として機能する。なお、オペレータが操作部６を操作して金型ユニットＭＵ（ダイＤＭ及びパンチＰＭ）を指定してもよい。

図４は設計モデルＤＳの一例を示している。設計モデルＤＳは、長さがＬｄであり、段高さがＨｄである段曲げ部ＳＢを有する。段曲げ部ＳＢの一端側の寸法はＬ１であり、他端側の寸法はＬ２である。図５は、金型の各寸法と、その金型によりワークＷＫが段曲げ加工されることによって成型される製品の加工形状ＰＳを示している。

図５に示すように、ＣＰＵ１１は、金型指定機能２２により指定された金型（ダイＤＭ及びパンチＰＭ）に基づき、加工形状作成機能２３によって、製品の加工形状ＰＳを作成する。

図５に示す各符号について説明する。符号Ｗｔは、ダイＤＭとパンチＰＭとの距離であるパンチダイ距離を示す。符号ｈｔは、ダイＤＭにおける大径部５３Ｌと小径部５３Ｓとの段差である金型段高さを示す。符号Ｗｄは、ダイＤＭの段幅である金型段幅を示す。符号Ｒｔは、大径部５３Ｌの端部に相当する金型肩の曲率半径を示す。符号Ｗは製品の段幅を示す。以下、製品の段幅Ｗを製品段幅Ｗとする。

パンチＰＭにおける大径部６４Ｌと小径部６４Ｓとの段差は、ダイＤＭにおける大径部５３Ｌと小径部５３Ｓとの段差と同じであり、パンチＰＭの段幅はダイＤＭの段幅と同じであり、大径部６４Ｌの端部の曲率半径は大径部５３Ｌの端部の曲率半径と同じである。なお、図５ではダイＤＭを基準として金型段高さｈｔ、金型段幅Ｗｄ、及び、金型肩の曲率半径Ｒｔを設定しているが、パンチＰＭを基準として金型段高さｈｔ、金型段幅Ｗｄ、及び、金型肩の曲率半径Ｒｔを設定してもよい。

加工形状作成機能２３は、式（１）を用いて製品段幅Ｗを算出する機能を有する。

ＣＰＵ１１は、加工形状作成機能２３によって、図５に示す製品段幅Ｗを、式（１）を用いて算出する処理を実行する。

図６は、図５に示す金型ユニットＭＵ（ダイＤＭ及びパンチＰＭ）によりワークＷＫが段曲げ加工されることによって成型される製品の加工形状ＰＳを示している。図６に示す各符号について説明する。符号Ｈｐ、及び、符号Ｗｐは、加工形状ＰＳの段曲げ部ＳＢの段高さ、及び、段幅をそれぞれ示している。符号Ｌｆは段曲げ部ＳＢにおける中間フランジの長さを示している。符号Ｒｐ、及び、符号Ａｐは段曲げ部ＳＢにおける湾曲部の曲率半径、及び、曲り角度をそれぞれ示している。

加工形状ＰＳにおいて、段幅Ｗｐは製品段幅Ｗと等しく（Ｗｐ＝Ｗ）、曲率半径Ｒｐは金型肩の曲率半径Ｒｔと等しく（Ｒｐ＝Ｒｔ）、段高さＨｐは、設計モデルＤＳの段高さＨｄと等しい（Ｈｐ＝Ｈｄ）ものとする。

加工形状作成機能２３は、式（２）、及び、式（３）を用いて加工形状ＰＳにおける中間フランジの長さＬｆと曲り角度Ａｐとを算出する機能を有する。式（２）、及び、式（３）におけるＴはワークＷＫの板厚である。

ＣＰＵ１１は、加工形状作成機能２３によって、加工形状ＰＳにおける中間フランジの長さＬｆと曲り角度Ａｐとを、式（２）、及び、式（３）を用いて算出する処理を実行する。加工形状作成機能２３を実行させるＣＰＵ１１は、加工形状作成手段として機能する。

ＣＰＵ１１は、重要寸法指定機能２４によって、製品における所定の寸法を重要寸法として指定することができる。製品における所定の寸法とは、例えば図４に示す寸法Ｌ１または寸法Ｌ２である。重要寸法とは、設計モデル内の寸法を出来上がりの製品においても保持したい箇所の寸法である。

ＣＰＵ１１は、重要寸法指定機能２４によって、製品における所定の寸法を重要寸法として指定する処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１１は、ユーザが操作部６を操作することにより入力される入力情報に基づいて、製品における所定の寸法を重要寸法として指定する処理を実行する。例えば、ＣＰＵ１１は、重要寸法指定機能２４によって、寸法Ｌ１またはＬ２を重要寸法として指定する処理を実行する。重要寸法指定機能２４を実行させるＣＰＵ１１は、重要寸法指定手段として機能する。

図７～図９、図１０Ａ、図１０Ｂ、及び、図１０Ｃを用いて、寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合について説明する。図７は、寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合の設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置関係を示している。

図７に示すように、ＣＰＵ１１は、重要寸法指定機能２４によって寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合、位置合わせ機能２５によって、設計モデルＤＳの寸法Ｌ１と加工形状ＰＳの寸法Ｌ１とが一致するように、設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置を合わせる処理を実行する。位置合わせ機能２５を実行させるＣＰＵ１１は、位置合わせ手段として機能する。

ＣＰＵ１１は、展開図作成機能２６によって、加工形状ＰＳの長さＬｐが設計モデルＤＳの長さＬｄと同じ（Ｌｐ＝Ｌｄ）になるように、重要寸法Ｌ１と式（１）により算出された加工形状ＰＳの段幅Ｗｐ（＝製品段幅Ｗ）とに基づいて、設計モデルＤＳの寸法Ｌ２に対応する加工形状ＰＳの寸法Ｌｐ２を算出する処理を実行する。なお、寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合、加工形状ＰＳの寸法Ｌｐ２は設計モデルＤＳの寸法Ｌ２よりも短くなる。

図５に示すように金型（ダイＤＭ及びパンチＰＭ）と加工形状ＰＳとの位置関係が決定し、図７に示すように設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置関係が決定することにより、金型と設計モデルＤＳとの位置関係が決定することになる。

図８は、寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合の展開図ＤＤ１、及び、展開図ＤＤ１と金型との位置関係を示している。なお、図８では金型として金型ユニットＭＵのダイＤＭのみを示している。

ＣＰＵ１１は、展開図作成機能２６によって、例えば加工形状ＰＳの曲り角度Ａｐ、ワークＷＫの材質及び板厚等に基づいて、伸び値ＢＤを決定し、展開図ＤＤ１を作成する。即ち、ＣＰＵ１１は、加工形状ＰＳに基づいて展開図ＤＤ１を作成する。展開長ＤＬは、関係式ＤＬ＝Ｌ１＋Ｌｐ２＋Ｌｆ＋２×ＢＤにより算出される。展開図作成機能２６を実行させるＣＰＵ１１は、展開図作成手段として機能する。

図８に示す各符号について説明する。符号ＢＬ１は寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合の基準線の位置を示している。符号ＰＬ１は寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合の加工線の位置を示している。以下、加工線の位置ＰＬ１を加工位置ＰＬ１とする。加工位置ＰＬｌは機械中心に対応する。機械中心とは、例えばパンチングマシンではプレス軸の中心であり、ベンディングマシンでは上部及び下部テーブルの中心である。

符号ＭＬは金型ユニットＭＵの金型基準位置を示している。符号ＳＣ１は寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合の加工位置オフセット量を示している。加工位置オフセット量ＳＣ１は、基準線ＢＬ１に対する加工位置ＰＬ１のオフセット量である。符号ＭＣは、金型オフセット量を示している。金型オフセット量ＭＣは、金型基準位置ＭＬから機械中心（加工位置ＰＬ１）までの距離に相当する。

図９は、図８に示す金型肩ＭＳを拡大して示している。図９に示す符号Ａｔは金型肩ＭＳの曲り角度を示している。図８及び図９に示す距離Ｌｓは、関係式Ｌｓ＝Ｒｔ×ｔａｎ（Ａｔ／２）によって算出することができる。加工位置設定機能２７には、上記の関係式Ｌｓ＝Ｒｔ×ｔａｎ（Ａｔ／２）が含まれている。ＣＰＵ１１は、加工位置設定機能２７によって、金型肩ＭＳの曲率半径Ｒｔと曲り角度Ａｔとに基づいて、上記の関係式により距離Ｌｓを算出する。

加工位置設定機能２７は、式（４）を用いて加工位置オフセット量ＳＣ１を算出する機能を有する。

ＣＰＵ１１は、寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合、加工位置設定機能２７によって、式（４）を用いて加工位置オフセット量ＳＣ１を算出する処理を実行する。加工位置オフセット量ＳＣ１に基づいて、金型ユニットＭＵを構成するダイＤＭ及びパンチＰＭが配置される位置、即ち、金型による加工位置が決定する。従って、ＣＰＵ１１は、金型、重要寸法として指定された寸法Ｌ１、及び、展開図ＤＤ１に基づいて、金型による加工位置を決定する。加工位置設定機能２７を実行させるＣＰＵ１１は、加工位置設定手段として機能する。

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、加工プログラムＰＰと、加工位置設定装置１０により算出された加工位置オフセット量ＳＣ１を含む加工条件ＣＰとを、ＮＣ装置４へ出力する。ＮＣ装置４は、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、加工機本体５を制御する。加工機本体５は、加工位置オフセット量ＳＣ１に基づいて設定された加工位置ＰＬ１にて、ワークＷＫを寸法Ｌ１が重要寸法と指定された所定の形状に加工する。

図１０Ａは設計モデルＤＳの一例を示している。図１０Ｂは重要寸法を指定しない場合の比較例の加工形状ＰＳを示している。図１０Ｃは寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合の製品の加工形状ＰＳを示している。

図１０Ａに示す設計モデルＤＳと比較して、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示す加工形状ＰＳでは、ワークＷＫが金型ユニットＭＵによって段曲げ加工されることにより、図５に示す製品段幅Ｗを有する段曲げ部ＳＢが形成される。図１０Ｂに示すように、重要寸法を指定しない場合、加工形状ＰＳでは、設計モデルＤＳと比較して寸法Ｌ１、及び、寸法Ｌ２はいずれも短くなる。

従って、重要寸法を指定しない場合には、寸法Ｌ１が確保されないため、製品が他の製品ＰＳａと干渉する場合がある。それに対して、図１０Ｃに示すように、寸法Ｌ１を重要寸法と指定することにより、寸法Ｌ１が確保されるため、製品が他の製品ＰＳａと干渉することを防止できる。

図１１及び図１２を用いて、寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合について説明する。図１１は、寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合の設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置関係を示している。図１１は図７に対応し、図１２は図８に対応する。

図１１に示すように、ＣＰＵ１１は、重要寸法指定機能２４によって寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合、位置合わせ機能２５によって、設計モデルＤＳの寸法Ｌ２と加工形状ＰＳの寸法Ｌ２とが一致するように設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置を合わせる処理を実行する。

ＣＰＵ１１は、展開図作成機能２６によって、加工形状ＰＳの長さＬｐが設計モデルＤＳの長さＬｄと同じ（Ｌｐ＝Ｌｄ）になるように、重要寸法Ｌ２と式（１）により算出された加工形状ＰＳの段幅Ｗｐ（＝製品段幅Ｗ）とに基づいて、設計モデルＤＳの寸法Ｌ１に対応する加工形状ＰＳの寸法Ｌｐ１を算出する処理を実行する。なお、寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合、加工形状ＰＳの寸法Ｌｐ１は設計モデルＤＳの寸法Ｌ１よりも短くなる。

図５に示すように金型（ダイＤＭ及びパンチＰＭ）と加工形状ＰＳとの位置関係が決定し、図１１に示すように設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置関係が決定することにより、金型と設計モデルＤＳとの位置関係が決定することになる。

図１２は、寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合の展開図ＤＤ２、及び、展開図ＤＤ２と金型との位置関係を示している。なお、図１２では金型として金型ユニットＭＵのダイＤＭのみを示している。

ＣＰＵ１１は、展開図作成機能２６によって、例えば加工形状ＰＳの曲り角度Ａｐ、ワークＷＫの材質及び板厚等に基づいて、伸び値ＢＤを決定し、展開図ＤＤ２を作成する。即ち、ＣＰＵ１１は、加工形状ＰＳに基づいて展開図ＤＤ２を作成する。展開長ＤＬは、関係式ＤＬ＝Ｌｐ１＋Ｌ２＋Ｌｆ＋２×ＢＤにより算出される。

図１２に示す各符号について説明する。符号ＢＬ２は寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合の基準線の位置を示している。符号ＰＬ２は寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合の加工線の位置を示している。以下、加工線の位置ＰＬ２を加工位置ＰＬ２とする。加工位置ＰＬ２は金型ユニットＭＵの金型中心に対応する。

符号ＭＬは金型ユニットＭＵの金型基準位置を示している。符号ＳＣ２は寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合の加工位置オフセット量を示している。加工位置オフセット量ＳＣ２は、基準線ＢＬ２に対する加工位置ＰＬ２のオフセット量である。符号ＭＣは、金型オフセット量を示している。金型オフセット量ＭＣは、金型基準位置ＭＬから機械中心（加工位置ＰＬ２）までの距離に相当する。

ＣＰＵ１１は、加工位置設定機能２７によって、金型肩ＭＳの曲率半径Ｒｔと曲り角度Ａｔとに基づいて、関係式Ｌｓ＝Ｒｔ×ｔａｎ（Ａｔ／２）により距離Ｌｓを算出する。

加工位置設定機能２７は、式（５）を用いて加工位置オフセット量ＳＣ２を算出する機能を有する。

ＣＰＵ１１は、寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合、加工位置設定機能２７によって、式（５）を用いて加工位置オフセット量ＳＣ２を算出する処理を実行する。加工位置オフセット量ＳＣ２に基づいて、金型ユニットＭＵを構成するダイＤＭ及びパンチＰＭが配置される位置、即ち、金型による加工位置が決定する。従って、ＣＰＵ１１は、金型、重要寸法として指定された寸法Ｌ２、及び、展開図ＤＤ２に基づいて、金型による加工位置を決定する。

ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、加工プログラムＰＰと、加工位置設定装置１０により算出された加工位置オフセット量ＳＣ２を含む加工条件ＣＰとを、ＮＣ装置４へ出力する。ＮＣ装置４は、加工プログラムＰＰと加工条件ＣＰとに基づいて、加工機本体５を制御する。加工機本体５は、加工位置オフセット量ＳＣ２に基づいて設定された加工位置ＰＬ２にて、ワークＷＫを寸法Ｌ２が重要寸法と指定された所定の形状に加工する。

重要寸法を指定しない場合には、寸法Ｌ２が確保されないため、製品が他の製品と干渉する場合がある。寸法Ｌ２を重要寸法と指定することにより、寸法Ｌ２が確保されるため、製品が他の製品と干渉することを防止できる。

図１３に示すフローチャートは、金型による加工位置を決定するための加工位置設定方法の一例を示している。ＣＰＵ１１は、図１３に示すような手順を実行することにより、指定された重要寸法に応じて金型（金型ユニットＭＵを構成するダイＤＭ及びパンチＰＭ）による加工位置を決定することができる。

図１３において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１にて、設計モデルＤＳに基づいて生成された設計形状データＤＳＤを読み込む。ＣＰＵ１１は、ステップＳ２にて、記憶部１２に記憶されている加工位置設定プログラム２０を読み出す。

ＣＰＵ１１は、ステップＳ３にて、材料指定手段として、設計形状データＤＳＤに基づいてワークＷＫの材料を指定する。なお、オペレータが操作部６を操作してワークＷＫの材料を指定してもよい。ＣＰＵ１１は、ステップＳ４にて、金型指定手段として、設計形状データＤＳＤに基づいて、金型（金型ユニットＭＵを構成するダイＤＭ及びパンチＰＭ）を指定する。なお、オペレータが操作部６を操作して金型を指定してもよい。

ＣＰＵ１１は、ステップＳ５にて、加工形状作成手段として、ステップＳ４で指定された金型に基づき、製品の加工形状ＰＳを作成する。ＣＰＵ１１は、ステップＳ６にて、重要寸法指定手段として、製品における所定の寸法を重要寸法として指定する。例えば、ＣＰＵ１１は、図４に示す寸法Ｌ１または寸法Ｌ２を重要寸法として指定する。

ＣＰＵ１１は、ステップＳ７にて、重要寸法指定手段として、指定された重要寸法に基づいて、設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置を合わせる。例えば、ＣＰＵ１１は、寸法Ｌ１が重要寸法と指定された場合には寸法Ｌ１が一致するように設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置を合わせ、寸法Ｌ２が重要寸法と指定された場合には寸法Ｌ２が一致するように設計モデルＤＳと加工形状ＰＳとの位置を合わせる。

ＣＰＵ１１は、ステップＳ８にて、展開図作成手段として、加工形状ＰＳの長さＬｐが設計モデルＤＳの長さＬｄと同じ（Ｌｐ＝Ｌｄ）になるように、重要寸法Ｌ１またはＬ２と加工形状ＰＳの段幅Ｗｐ（＝製品段幅Ｗ）とに基づいて、設計モデルＤＳの寸法Ｌ２に対応する加工形状ＰＳの寸法Ｌｐ２、または、設計モデルＤＳの寸法Ｌ１に対応する加工形状ＰＳの寸法Ｌｐ１を算出する。

さらに、ＣＰＵ１１は、伸び値ＢＤを決定し、展開図ＤＤ１またはＤＤ２を作成する。展開長ＤＬは、関係式ＤＬ＝Ｌ１＋Ｌｐ２＋Ｌｆ＋２×ＢＤ、または、関係式ＤＬ＝Ｌｐ１＋Ｌ２＋Ｌｆ＋２×ＢＤにより算出される。

ＣＰＵ１１は、ステップＳ９にて、加工位置設定手段として、距離Ｌｓを算出する。さらに、ＣＰＵ１１は、加工位置オフセット量ＳＣ１またはＳＣ２を算出する。加工位置オフセット量ＳＣ１またはＳＣ２に基づいて、金型（金型ユニットＭＵを構成するダイＤＭ及びパンチＰＭ）による加工位置が決定する。

加工位置設定装置１０、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラム２０によれば、製品における重要寸法を指定することができる。加工位置設定装置１０、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラム２０によれば、指定された重要寸法に基づいて加工位置オフセット量ＳＣ１またはＳＣ２を算出することにより、ワークＷＫに対する加工機３の加工位置を、指定された重要寸法に応じて設定することができる。

従って、加工位置設定装置１０、加工位置設定方法、及び、加工位置設定プログラム２０によれば、重要寸法を指定し、ワークＷＫに対する加工機３（金型）の加工位置を、指定された重要寸法に応じて設定することにより、設計モデルに対する製品の寸法誤差に起因して生じる製品の品質の悪化を抑制することができる。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

図１は、加工機３の一例としてパンチングマシンを示している。加工機３はベンディングマシンであってもよい。図１４は、加工機３がベンディングマシンである場合の金型を示している。図１４に示す符号ｈｔ、Ｒｔ、Ｗｄ、及び、Ｗｔは、図５に示す符号ｈｔ、Ｒｔ、Ｗｄ、及び、Ｗｔにそれぞれ対応する。図１４に示す符号ＭＣ、ＭＬ、及び、ＰＬは、図８または図１２に示す符号ＭＣ、ＭＬ、及び、ＰＬ１またはＰＬ２にそれぞれ対応する。

従って、加工機３がベンディングマシンであっても、式（１）を用いて製品段幅Ｗを算出することができる。以降の工程についても、加工機３がパンチングマシンである場合と同様の加工位置設定方法により、金型による加工位置を決定することができる。

１ 加工システム
２ ＣＡＤ／ＣＡＭシステム
３ 加工機
４ ＮＣ装置
５ 加工機本体
１０ 加工位置設定装置（コンピュータ機器）
１１ 中央処理装置（ＣＰＵ）
２０ 加工位置設定プログラム
ＤＤ１、ＤＤ２ 展開図
ＤＭ、ＰＭ 金型
ＤＳ 設計モデル
ＰＳ 加工形状

Claims (3)

1. 設計モデルに基づいて金型を指定する金型指定手段と、
   前記金型に基づいて前記設計モデルに対応する製品の加工形状を作成する加工形状作成手段と、
   前記設計モデルにおけるいずれかの箇所の寸法を、前記製品で同じ寸法を確保する重要寸法として指定する重要寸法指定手段と、
   前記設計モデルの前記重要寸法と、前記設計モデルにおける前記重要寸法を指定した箇所に対応する前記加工形状の寸法とが一致するように、前記設計モデルと前記加工形状との位置を合わせる位置合わせ手段と、
   前記加工形状に基づいて展開図を作成する展開図作成手段と、
   前記金型、前記重要寸法、及び前記展開図に基づいて、前記金型による加工位置を決定する加工位置設定手段と、
   を備える加工位置設定装置。
2. コンピュータ機器が、設計モデルに基づいて金型を指定し、
   前記コンピュータ機器が、前記金型に基づいて前記設計モデルに対応する製品の加工形状を作成し、
   前記コンピュータ機器が、前記設計モデルにおけるいずれかの箇所の寸法を、前記製品で同じ寸法を確保する重要寸法として指定し、
   前記コンピュータ機器が、前記設計モデルの前記重要寸法と、前記設計モデルにおける前記重要寸法を指定した箇所に対応する前記加工形状の寸法とが一致するように、前記設計モデルと前記加工形状との位置を合わせ、
   前記コンピュータ機器が、前記加工形状に基づいて展開図を作成し、
   前記コンピュータ機器が、前記金型、前記重要寸法、及び前記展開図に基づいて、前記金型による加工位置を決定する
   加工位置設定方法。
3. コンピュータ機器に、
   設計モデルに基づいて金型を指定するステップと、
   前記金型に基づいて前記設計モデルに対応する製品の加工形状を作成するステップと、
   前記設計モデルにおけるいずれかの箇所の寸法を、前記製品で同じ寸法を確保する重要寸法として指定するステップと、
   前記設計モデルの前記重要寸法と、前記設計モデルにおける前記重要寸法を指定した箇所に対応する前記加工形状の寸法とが一致するように、前記設計モデルと前記加工形状との位置を合わせるステップと、
   前記加工形状に基づいて展開図を作成するステップと、
   前記金型、前記重要寸法、及び前記展開図に基づいて、前記金型による加工位置を決定するステップと、
   を実行させる加工位置設定プログラム。

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