JP7179692B2 - 曲げ加工システム、及び曲率計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、曲げ加工システム、及び曲率計測装置に関する。更に詳しくは、複数のロールを有する曲げ加工装置を用いて、金属板を円筒状等に曲げ加工するための曲げ加工システム、及び当該曲げ加工システム並びに曲げ加工された材料に使用される曲率計測装置に関する。

従来、曲げ加工装置（所謂「ロールベンダー」）を用い、金属板を円筒状等の所望の曲率に沿って曲げ加工することが行われている。曲げ加工された金属板は、種々の工業製品等の製造に利用されている。

金属板の曲げ加工に使用される曲げ加工装置は、例えば、１本の上ロールと、当該上ロールの下方に所定の間隔で離隔して配された複数の下ロールとを主に備えて構成されている。そして、上ロールと上ロールを挟んで前後（金属板の搬送方向の前後に相当）に位置する一対の下ロールによって金属板を挟持しながら、金属板を前側から後側に搬送しつつ、所定のロール圧を加えることで、所望の曲率に金属板を曲げ加工することができる（例えば、特許文献１及び２参照）。

上記の曲げ加工装置を用いて金属板の曲げ加工を行う場合、曲げ加工の工程途中或いは曲げ加工の完了後に、金属板が規定の曲率に従って加工されているかをチェックが行われる。例えば、曲げ加工された金属板に規定通りの曲率で形成された板ゲージやスケールをあてがい、板ゲージ等との間の隙間の有無などを目視により確認することが行われている。

更に、金属板の曲率を検出及び測定するための曲率検出方法或いは曲率半径測定装置等が種々知られている（例えば、特許文献３～５参照）。例えば、金属板の二箇所に接触する固定接触子と、当該固定接触子の頂点を結ぶ基準線を二分する線上に沿って可動自在に形成された可動接触子とを設け、曲げ加工の工程中の金属板の湾曲度の変位量を電気的に検出し、金属板の曲率を測定可能な曲率検出方法或いは曲率半径測定装置（以下、「曲率計測装置」と総称する。）が知られている。これらの曲率計測装置を用いることで、曲げ加工された金属板の曲率を数値化して示すことができ、検出または測定された曲率の値に基づいて、曲げ加工が当初設計の通りに実施されているかの加工精度の確認を客観的なデータに基づいて判断することができる。

また、近年においては、上記の可動接触子を金属板の板表面にレーザを照射するレーザ照射部に置き換え、レーザの照射位置の曲率を計測する非接触式の曲率計測装置が使用されることがある。これにより、可動接触子が金属板と物理的に接触するのを避けることができ、可動接触子の先端部分が摩耗することで、正確な曲率を測定することができなくなる不具合を回避することができる。その結果、繰り返しの使用であっても曲率の測定精度が安定したものとなる。

特開２００２－１２６８２２号公報 特開２０１４－９７５１５号公報 特開昭４８－７７６５号公報 特開昭５８－７０１０１号公報 特開２００１－３１７９０７号公報

しかしながら、上記した曲率計測装置の場合、下記に掲げる不具合を生じる可能性があった。すなわち、一般に金属板の曲率の測定は、曲げ加工装置を用いた曲げ加工工程中の金属板の板表面に、曲率計測装置の固定接触子及び可動接触子からなる曲率計測部をあてがい、曲率計測部によって計測された可動接触子の可動量（変化量）を電気信号に変換し、出力しされた電気信号に基づいて曲率を算出し、計測を行っていた。

このとき、従来の曲率計測装置は、金属板の特定のポイント（計測位置）における曲率を計測することは可能であるものの、当該ポイントにおける曲率以外のその他情報やデータを取得することはほとんどなかった。特に、金属板の長手方向（搬送方向）に対して曲率を連続的または断続的に計測し、曲率の計測を行った計測位置の相対的な位置関係の変化、換言すれば、計測位置の移動量に係る情報を取得することは行われていなかった。

なお、曲げ加工装置に対して、インラインの状態で金属板の曲率を計測する場合であっても、複数の計測位置における曲率を連続して計測し、取得することはできるものであっても、その他の金属板の搬送速度や搬送量（送り出し量）等に関する情報を併せて取得し、かつ、計測された曲率に関する情報と関連付けて処理するものではなかった。

その結果、金属板の特定のポイントにおける曲率は把握することができるものに、特に金属板の長手方向（搬送方向）に沿った曲率の変動や変化の傾向を移動量と関連付けて判断することができなかった。そのため、金属板の曲げ加工の加工精度を十分に確認することができなかった。特に、曲げ加工された金属板の曲率が当初設計の通りから逸脱を開始するポイントを特定することができず、曲げ加工された金属板の品質が安定しない可能性があった。

そこで、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、曲げ加工された金属板の曲率にかかる曲率情報と、曲率を計測した計測位置の移動量（変化量）にかかる移動量情報とを互いに関連付けて取得し、得られた情報に基づいて金属板の曲げ形状にかかるプロファイル情報を算出し、曲げ加工の加工精度のチェックや加工条件の修正等を行うためのガイドをすることが可能な曲げ加工システムの提供を第一の課題とする。

更に、本発明の曲げ加工システムに使用可能な曲率情報及び移動量情報の取得機能を備えた曲率計測装置の提供を第二の課題とするものである。

本発明によれば、上記課題を解決した曲げ加工システム、及び曲げ加工システムに使用される曲率計測装置が提供される

［１］ 金属板を曲げ加工する曲げ加工手段と、曲率計測部を使用して、曲げ加工された前記金属板の曲率を計測し、前記金属板の計測位置における曲率情報を取得する曲率情報取得手段と、前記曲率計測部を前記金属板の板表面に沿って摺動させ、若しくは、固定された前記曲率計測部に前記金属板を当接させながら、前記金属板を所定方向に相対的に搬送し、前記曲率計測部の前記計測位置を連続的または断続的に変化させるロール位置回転手段と、移動量計測部を使用して、変化した前記計測位置の移動量を計測し、前記曲率計測部及び前記金属板の間の相対的な移動変化にかかる移動量情報を取得する移動量情報取得手段と、それぞれ取得された前記曲率情報及び前記移動量情報に基づいて、曲げ加工された前記金属板の互いに隣り合う前記計測位置の間の移動量、及び、前記計測位置の曲率から円弧長さ及び半径にかかるプロファイル情報を算出するプロファイル情報算出手段と
を具備する曲げ加工システム。

［２］ 算出された前記プロファイル情報に基づいて、複数の円弧が連なって形成される円弧プロファイルを作成する円弧プロファイル作成手段、及び、前記金属板の自重による影響を補正して複数の円弧が連なって形成される自重補正円弧プロファイルを作成する自重補正円弧プロファイル作成手段の少なくとも一方を更に具備する前記［１］に記載の曲げ加工システム。

［３］ 前記円弧プロファイルまたは前記自重補正円弧プロファイルの円周上の任意の二点で区画された基準円弧の円弧始点及び円弧終点、及び、前記基準円弧の円周上の任意の円周上点に基づいて、基準中心点を算出する基準中心点算出手段と、算出された前記基準中心点を円心とし、前記円弧始点、前記円弧終点、及び前記円周上点を通過する基準円を作成する基準円作成手段と、作成された前記基準円と、前記円弧プロファイルまたは前記自重補正円弧プロファイルを重ね合わせて対比する基準円対比手段とを更に具備する前記［２］に記載の曲げ加工システム。

［４］ 前記基準円作成手段は、記円弧プロファイルまたは前記自重補正円弧プロファイルの一部を所定の比率で分離するカットオフ手段を更に有し、前記カットオフ手段によって分離された分離プロファイルの円周方向の変化を拡大強調する拡大強調プロファイルを作成し表示する拡大強調作成表示手段を更に具備し、前記基準円対比手段は、前記基準円及び前記拡大強調プロファイルを重ね合わせて対比する前記［３］に記載の曲げ加工システム。

［５］ 前記円弧プロファイル、前記自重補正円弧プロファイル、または前記拡大強調プロファイルと前記基準円とを重ね合わせて表示し、曲げ加工をガイドする加工ガイド情報提供手段とを更に具備する前記［４］に記載の曲げ加工システム。

［６］ 前記［１］～［５］のいずれかに記載の曲げ加工システムに使用される曲率計測装置であって、本体フレームと、前記本体フレームに対して摺動自在、かつ、揺動自在に取設された計測ブロック部、及び、前記計測ブロック部の両端部にそれぞれ取設された一対の固定プローブ及び前記固定プローブ間に所定のピッチで取設された計測プローブを有し、被曲率計測体の曲率を計測する曲率計測部と、前記本体フレームに回転自在に軸支され、前記被曲率計測体の表面と当接し、前記表面に沿って転動する少なくとも一対の回転ローラを有する移動機構部と、前記移動機構部を利用して、前記本体フレーム及び前記本体フレームに取設された前記曲率計測部を前記被曲率計測体に対して相対的に移動させた移動量、若しくは、前記被曲率計測体を前記本体フレーム及び前記曲率計測部に対して相対的に移動させた移動量を計測する移動量計測部とを具備する曲率計測装置。

［７］ 前記移動量計測部は、前記移動機構部の少なくとも一つの前記回転ローラに搭載され、前記被曲率計測体の表面に沿った前記本体フレームの移動に伴って回転する前記回転ローラの回転数に基づいて前記移動量を計測する前記［６］に記載の曲率計測装置。

［８］ 前記被曲率計測体と相対する前記本体フレーム若しくは前記回転ローラの少なくとも一つに設けられ、前記本体フレーム及び前記曲率計測部を前記被曲率計測体に磁力で吸着させる磁力吸着部を更に具備する前記［６］または［７］に記載の曲率計測装置。

［９］ 前記本体フレームに取設されたクランプアーム、及び前記クランプアームの先端に設けられ、前記回転ローラとの間で前記被曲率計測体を挟持するクランプ部を備えるクランプ機構部を更に具備する前記［６］または［７］に記載の曲率計測装置。

［１０］ 前記曲率計測部は、非接触距離計が用いられる前記［６］～［９］のいずれかに記載の曲率計測装置。

本発明の曲げ加工システムによれば、曲げ加工された金属板の曲率にかかる曲率情報及び計測位置の移動量にかかる移動量情報を関連付けてそれぞれ取得することができる。これにより、曲率－移動量によって示される金属板の曲げ形状にかかるプロファイル情報を算出することができる。

加えて、得られたプロファイル情報に基づいて、曲げ加工の加工精度等を視覚を通じて確認することができ、曲げ加工の加工条件の修正等をガイドする加工ガイド情報提供手段に基づいてガイド或いは支援することができる。

これにより、設計通りの曲率に曲げ加工がされているかをインライン或いはオフラインの状態で容易に把握することができ、必要に応じて加工条件の修正等を速やかに行うことができる。特に、算出されたプロファイル情報に基づいて作成される円弧プロファイル等によって当初設計からの曲率のずれを視覚的に認識することができるため、加工条件の修正が容易となる。

一方、本発明の曲率計測装置によれば、曲率にかかる曲率情報及び移動量にかかる移動量情報を一つの曲率計測装置によってまとめて取得することができる。これにより、曲率のみを計測する曲率計測装置及び移動量を計測する移動量計測部をそれぞれ準備する必要がない。

更に、本実施形態の曲げ加工システムに適用する場合において、移動量計測部の設置スペースを考慮する必要がなく、曲げ加工装置におけるロール等の各構成のレイアウトが制限されることがない。更に、曲げ加工システムにおける作業効率の向上や、二つの機能を合わせることにより、曲率計測装置及びその設置にかかるコストの低減化を図ることができる。

本発明の一実施形態の曲げ加工システムの概略構成、及び機能的構成を示すブロック図である。 本実施形態の曲げ加工システムを利用した金属板の曲率情報及び移動量情報をインラインで取得する一例を示す説明図である。 本発明の曲げ加工システムの別例を利用した金属板の曲率情報及び移動量情報をオフラインで取得する一例を示す説明図である。 円弧プロファイル描写の一例を示す説明図である。 自重補正円弧プロファイル描写の一例を示す説明図である。 任意の二点の区間を代表する円弧の算出の一例を示す説明図である。 拡大強調プロファイルの一例を示す説明図である。 拡大強調作成表示のアルゴリズムを説明するための説明図である。 拡大強調作成表示のアルゴリズムを説明するための説明図である。 拡大強調作成表示のアルゴリズムを説明するための説明図である。 拡大強調作成表示のアルゴリズムを説明するための説明図である。 基準円と拡大強調プロファイルとの対比の一例を示す説明図である。 加工ガイドの一例を示す説明図である。 本発明の一実施形態の曲率計測装置の概略構成を示す搬送方向を正面視とした場合の右側面図である。 図１４の曲率計測装置の概略構成を示す正面図である。 クランプ機構部を有する曲率計測装置の概略構成を示す右側面図である。 図１６のクランプ機構部を有する曲率計測装置の概略構成を示す正面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の曲げ加工システム、及び当該曲げ加工システム並びに曲げ材料に使用可能な曲率計測装置の実施の形態について詳述する。ここで、本発明の曲げ加工システム、及び曲率計測装置は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、種々の設計の変更、修正及び改良等を加え得るものである。

１．曲げ加工システム
本発明の一実施形態の曲げ加工システム１は、図１～図１３に主として示すように、金属板２を曲げ加工する曲げ加工手段３と、曲率情報４を取得する曲率情報取得手段５と、曲げ加工手段３に含まれ、曲率計測部６の計測位置ＭＰを変化させるロール位置回転手段７と、計測位置ＭＰの移動量を計測し、曲率計測部６及び金属板２の間の相対的な移動変化にかかる移動量情報８を取得する移動量情報取得手段９と、曲率情報４及び移動量情報８に基づいて金属板２の曲げ形状にかかるプロファイル情報１６を算出するプロファイル情報算出手段１７とを主に具備して構成されている。

ここで、図１は本実施形態の曲げ加工システム１の概略構成、及び、曲率情報４及び移動量情報８に基づいて各処理を行うための機能的構成を示すブロック図であり、図２は金属板２の曲率情報４及び移動量情報８のオンラインでの取得の一例を示す説明図であり、図３は金属板２の曲率情報４及び移動量情報８のオフラインでの取得の一例を示す説明図である。

曲げ加工手段３は、例えば、図２に示すように、金属板２を所望の曲率に曲げ加工する曲げ加工装置１２（所謂「ロールベンダー」）の一機能として構成されるものであり、曲率情報取得手段５は、曲率計測部６の一機能として構成され、ロール位置回転手段７は、金属板２を所定の位置で所定方向に規定の搬送速度で送り出し曲率を形成するものであり、曲率計測部６との間の相対的な位置を変化させるものであり曲げ加工装置１２の一機能として構成され、移動量情報取得手段９は、曲率計測部６による曲率の計測位置ＭＰの移動量を計測する移動量計測部１３の一機能として構成されている。

図２は、材料の位置に追従する曲率計測部６を用い、当該曲率計測部６を金属板２を当接させ、かかる当接状態を維持しつつ、金属板２を所定の搬送方向Ｘ１及びその逆方向に相当する搬送方向Ｘ２（図２の矢印参照）に沿って繰り返し搬送し、曲げ加工される金属板２に対してインラインの状態で計測位置ＭＰを変化させつつ曲率を計測する一例を示すものである。更に、具体的に説明すると、図２に示すように、下ロール３０ａ，３０ｂ（詳細は後述する）の周りにそれぞれ形成されたレール３８ａ，３８ｂに沿って摺動可能に可動フレーム３８ｃ，３８ｄが取設され、当該可動フレーム３８ｃ，３８ｄに曲率計測部６が取設されている。ここで、曲率計測部６は、ワイヤ４１の一方の端部と連結され、当該ワイヤ４１の他方の端部はウエイト４４ａ，４４ｂと連結されている。これにより、下ロール３０ａ，３０ｂに曲率計測部６は旋回することが可能となり、ワイヤ４１と連結されたウエイト４４ａ，４４ｂによるバランスウエイト力によって金属板２の板表面２ａに曲率計測部６をフィットさせることができる。

ここで、本実施形態の曲げ加工システム１において、図１及び図２に示したように、曲率情報４を取得する曲率計測部６及び移動量情報８を取得する移動量計測部１３をそれぞれ別体構成として示したが、これに限定されるものではなく、後述する本発明の一実施形態の曲率計測装置５０のように、移動量情報８の取得機能を曲率計測装置５０の一部に包含し、一体的に構成したものを使用するものであっても構わない。

一方、プロファイル情報算出手段１７は、曲率計測部６によって取得された曲率情報４及び移動量計測部１３によって取得された移動量情報８に基づいて、各種演算処理を実行し、金属板２の曲げ形状にかかるプロファイル情報１６を算出するものである。そのため、プロファイル情報算出手段１７は、種々の情報等の入力を受付け、並びに解析等の演算処理を実行可能なパーソナルコンピュータ等の情報通信機器端末によって構成されたシステム制御端末１４の一機能として構成される。

更に、かかるシステム制御端末１４には、作成されたプロファイル情報１６に基づいて作成される円弧プロファイル１８等（詳細は後述する）をディスプレイ上等に描画し、視覚情報として提示可能な表示機能等（図示しない）を含んでいる。更に、後述する曲げ加工システム１におけるその他の機能的構成については、上記システム制御端末１４によって主な処理が実施される。

本実施形態の曲げ加工システム１は、その他機能的構成として、プロファイル情報１６に含まれる計測位置ＭＰの移動量及び当該計測位置ＭＰにおける曲率の値に基づいて、複数の円弧が連なって形成される円弧プロファイル１８を作成する円弧プロファイル作成手段１９と、金属板２の自重による影響を補正して複数の円弧が連なって形成される自重補正円弧プロファイル３１を作成する自重補正円弧プロファイル作成手段３２と、円弧プロファイル１８または自重補正円弧プロファイル３１の円周上の任意の二点で区画された基準円弧２１の円弧始点２２ａ及び円弧終点２２ｂ、及び、基準円弧２１の円周上の任意の円周上点２３に基づいて基準中心点２４を算出する基準中心点算出手段２５と、算出された基準中心点２４を円心とし、円弧始点２２ａ、円弧終点２２ｂ、及び円周上点２３を通過する基準円２６を作成する基準円作成手段２７と、作成された基準円２６及び円弧プロファイル１８または前記自重補正円弧プロファイル３１を重ね合わせて対比する基準円対比手段２８とを更に具備している。なお、本実施形態の曲げ加工システムにおいて、基準円２６を作成するために円弧始点２２ａ、円弧終点２２ｂ、及び円周上の任意の円周上点２３に基づくものを示したが、円周上点２３として、例えば、円弧始点２２ａ及び円弧終点２２ｂによって区画された基準円弧２１の中点（円弧中点）を用いるものが好適である。すなわち、円弧始点２２ａ及び円弧終点２２ｂを特定することにより、任意の円周上点２３の一つである円弧中点を容易に指定することができる。その結果、基準円２６を円弧中点に基づいて好適に作成することができる。

また、本実施形態の曲げ加工システム１は、その他の機能的構成として、円弧プロファイル１８または自重補正円弧プロファイル３１の一部を所定の比率で分離するカットオフ手段３３と、カットオフ手段３３によって分離された分離プロファイル（図示しない）の円周方向の変化を拡大強調する拡大強調プロファイル１５を作成し表示する拡大強調作成表示手段２０と、金属板２の曲げ加工をガイドする加工ガイド情報提供手段３４を具備している。

本実施形態の曲げ加工システム１について更に詳述すると、曲げ加工手段３は、平板状（または曲がり形状）の金属板２を所望の曲率となるように曲げ加工するものであり、例えば、図２に示すような複数のロール２９，３０ａ，３０ｂを配して構成された曲げ加工装置１２を用いて主に実施される。

曲げ加工装置１２は、上ロール２９及び当該上ロール２９を挟んで前後（図２における紙面左右に相当）の位置で、かつ上ロール２９の下方に配され、所定の間隔で互いに離隔した一対の下ロール３０ａ，３０ｂを有して主に構成されている。なお、一対の下ロール３０ａ，３０ｂ以外にその他の下ロール（図示しない）を含むものであっても構わない。

図２に示すように、上ロール２９及び一対の下ロール３０ａ，３０ｂの間で曲げ加工の対象となる金属板２を挟み込んだ状態で、所定のロール圧を加えながら、金属板２を前側から後ろ側（図２における紙面右側から左側）に向かう搬送方向Ｘ１に沿って所定の搬送速度で金属板２を送り出す。更に、金属板２を後ろ側から前側（図２における紙面左側から右側）に向かう搬送方向Ｘ２に沿って所定の搬送速度で金属板２を送り出す。かかる処理を繰り返し実施することにより、金属板２を所望の曲げ形状に曲げ加工することができる。なお、図２に示すような、曲げ加工装置１２（ロールベンダー）自体の構成は、従来から周知のものであり、また、曲げ加工装置１２を用いた金属板２の曲げ加工の方法についても周知のものであるため、ここでは詳細な説明は省略する。

一方、曲率情報取得手段５は、金属板２の曲率を計測し、曲率情報４として取得するものであり、例えば、図２に示すような曲率計測部６を用いて計測を行うことができる。曲率計測部６は、曲げ加工される金属板２の板表面２ａに当接する位置にフローティング機構によって配置される。

すなわち、図２に示されるように、上ロール２９を中心として、左右対称の位置に一対の曲率計測部６がそれぞれ配されている。これにより、死角なく金属板２の全長に亘って曲率を計測することができる。なお、本発明の曲げ加工システムにおいて、図２に示すような一対の曲率計測部６を必ずしも使用する必要はなく、少なくとも一つの曲率計測部が曲げ加工後の金属板２に対して当接するように配置され、曲率が計測可能なものであれば構わない。

更に、曲率計測部６を設置する場所も特に限定されるものではなく、少なくとも曲げ加工後の金属板２の曲率を計測可能で、かつ金属板２の曲げ加工の工程を阻害しない位置であれば構わない。

曲げ加工システム１に使用される曲率計測部６の具体的構成について説明すると、例えば、図２に示すように、本体フレーム３５と、一対の固定接触子３６ａ，３６ｂと、固定接触子３６ａ，３６ｂ間に所定のピッチで取設された可動接触子３７とを主に具備して構成されている。ここで、固定接触子３６ａ，３６ｂが本発明の曲率計測装置５０（詳細は後述する）における固定プローブに相当し、可動接触子３７が本発明の曲率計測装置における計測プローブに相当する。

曲率計測部６は、図２に示すように、本体フレーム３５の計測ブロック部５５が下ロール３０ａ，３０ｂの周囲に沿ってそれぞれ形成された曲線形状のレール３８ａ，３８ｂの形状に合わせて設置された可動フレーム３８ｃ，３８ｄに取設され、当該レール３８ａ，３８ｂ（可動フレーム３８ｃ，３８ｄ）に沿って下ロール３０ａ，３０ｂ周りに摺動し（図２における下ロール３０ａ，３０ｂ内の矢印参照）、回転可能に形成されている。レール３８ａ，３８ｂに沿って張設されたワイヤ４１の一端と曲率計測部６が接続され、当該ワイヤ４１の他端はそれぞれウエイト４４ａ，４４ｂと接続されている。当該ウエイト４４ａ，４４ｂの重みによって、曲率計測部６の計測ブロックに取設された固定接触子３６ａ，３６ｂ及び可動接触子３７を金属板２の板表面２ａの一定の圧力で当接させることができる（＝フローティング機構）。なお、固定接触子３６ａ，３６ｂ等の金属板２の板表面２ａを当接させるための力（＝当接力）は、上記したウエイト４４ａ，４４ｂ等を用いるものに限定されるものではなく、例えば、重心の移動によって当接力を生じさせたり、或いは、エアシリンダ等の駆動力を用いるものであっても構わない。

一対の固定接触子３６ａ，３６ｂは互いに離間した状態で本体フレーム３５の一端に取設され、一対の固定接触子３６ａ，３６ｂの接触子の先端部（図示しない）を結ぶ基準線（図示しない）を等分する線上に沿って可動自在なように可動接触子３７が設けられている。これにより、金属板２の湾曲度を可動接触子３７の可動量（変位量）を検出することで曲率を計測することが可能なものである。なお、本実施形態の曲げ加工システム１に使用される曲率計測部６は、上記可動量に応じた電気信号を出力し、システム制御端末１４に曲率情報４として送出することができる。

上記に示した曲率計測部６の構成は、従来から周知のものであり、その具体的な構成についての説明は省略する。また、本実施携帯の曲げ加工システム１に使用可能な曲率計測装置は、上記に示したもの限定されるものではなく、後述する本発明の一実施形態の曲率計測装置５０を使用するものであっても構わない。

曲率計測装置５０を使用することで、曲率情報４の取得に加え、移動量情報８を合わせて取得することができる。更に、図２に示した曲率計測部６のように、固定接触子３６ａ，３６ｂ及び可動接触子３７の頂点が金属板２に直に接する接触式のものに限定されるものではなく、レーザ等を照射する非接触距離計等を曲率計測装置に使用することもできる。

すなわち、曲げ加工システム１に使用される曲率計測部６は、金属板２の板表面２ａにおける特定の点（計測位置ＭＰ）の曲率を安定して計測することができるものであればよく、更に、計測した結果に基づいて電気信号を出力し、これを曲率情報４として変換可能な機能を備えるものであっても構わない。

なお、出力された電気信号を曲率情報４として変換する機能は、上述した曲率計測部６自体に内蔵されているものであっても、或いは出力された電気信号の入力を受付け、各種機能的構成を含むシステム制御端末１４を用いて曲率情報４に変換処理するものであっても構わない。

一方、ロール位置回転手段７は、上記曲率計測部６による金属板２の曲率の計測位置ＭＰ及び金属板２の曲げ形状を連続的或いは断続的に変化させるものである。例えば、図２に示すような曲げ加工装置１２を用いた場合、一対の曲率計測部６は、上ロール２９を中心として左右対称の位置に固定して設置されており、曲率計測部６の移動はほぼ規制されている。すなわち、金属板２の曲率の計測位置ＭＰを変化させるためには、曲率計測部６と相対し、当接または略当接するように配置された金属板２自体が動く必要がある。

曲げ加工手段３を行う曲げ加工装置１２には、上ロール２９及び下ロール３０ａ，３０ｂの間に挟まれた金属板２を搬送方向Ｘ１及び搬送方向Ｘ２に沿って送り出す送り出し機構が本来の機能として設けられている。

そのため、固定された曲率計測部６の一対の固定接触子３６ａ，３６ｂ及びその中間位置にある可動接触子３７を金属板２の板表面２ａに当接させた状態を維持しつつ、金属板２の搬送方向Ｘ１または搬送方向Ｘ２への搬送を実施することで、曲率の計測位置ＭＰを容易に変化させることができる。

なお、計測位置ＭＰを連続的に変化させるとは、金属板２が所定の搬送速度で搬送されている間、常に当該計測位置ＭＰにおける曲率を計測するものであり、断続的とは所定の時間間隔（例えば、１秒間に１回等）を曲率を計測するものである。金属板２の搬送速度が一定であれば、等間隔で計測される曲率の計測位置ＭＰにかかる移動量は一定となる。

ロール位置回転手段７により、金属板２の長手方向（搬送方向）に沿って計測位置ＭＰが変化することとなり、曲率計測部６によって適切なタイミングで曲率の計測及び曲率情報４の取得が行われる。なお、図２に示すように、曲率計測部６を固定位置に配置し、金属板２を搬送し、計測位置ＭＰを変化させることにより、金属板２の曲げ加工の工程中、すなわち、インラインの状態であっても逐次変化する曲率及び曲率情報４を取得することができる。

ここで、ロール位置回転手段７は、図２に示した例に限定されるものではない。例えば、図３に示すように、曲げ加工装置１２等によって既に曲げ加工済の金属板２を曲率計測用の計測用テーブル３９にセットし、固定された金属板２の板表面２ａに沿って、かつ金属板２の長手方向（摺動方向Ｙ）に沿って曲率計測部６を摺動（或いは転動）させるものであっても構わない。

すなわち、図３の曲げ加工システム１ａの場合、曲率計測部６自体が摺動或いは転動等の動きをすることで、曲率の計測位置ＭＰが変化することになる。図３の場合、既に説明したように、金属板２の曲げ加工自体は完了しているため、オフラインの状態で金属板２の曲率情報４を取得することができる。すなわち、曲げ加工完了後の金属板２の曲率を確認することで加工精度のチェックを行うことができる。

加えて、曲げ加工システム１における移動量情報取得手段９は、上記のロール位置回転手段７によって変化した曲率計測部６の計測位置ＭＰの移動量、換言すれば、曲率計測部６及び金属板２の間の相対的な位置関係の移動変化にかかる移動量を移動量情報８として取得するものである。

移動量計測部１３は、例えば、従来から周知のエンコーダ等を備え、金属板２と当接し、当該金属板２の搬送に伴って回転するエンコーダの回転数（回転量）によって金属板２の搬送速度或いは搬送量を計測することができる。かかる金属板２の搬送量が図２における曲げ加工システム１の場合の移動量に相当する。

本実施形態の曲げ加工システム１に使用される移動量計測部１３は、上記移動量に応じた電気信号を出力し、システム制御端末１４に創出することで計測位置ＭＰの相対的な移動量にかかる移動量情報８を提供することができるものである。これにより、曲率計測部６の計測位置ＭＰの移動量を金属板２の曲げ加工の途中、すなわち、曲げ加工を停止することなくインラインの状態で取得することができる。

先に示した本発明の別例構成の曲げ加工システム１ａの場合、図３に示すように、曲げ加工の完了後の金属板２の曲率情報４及び移動量情報８を取得する場合、計測用テーブル３９に金属板２を固定してセットし、金属板２の板表面２ａに沿って曲率計測部６を摺動させることで移動量情報８が取得される。

このとき、一端がウインチ４０と接続されたワイヤ４１が曲率の測定対象の金属板２の板表面２ａに沿って張設されている。そして、ワイヤ４１の張設方向に沿って曲率計測部６を摺動させることができる。また、ワイヤ４１の他端はウエイト機能を有するリニアガイド上のターゲット４３と接続されている。そして、ターゲット４３の下方に配置された反射型変位計４５から光線Ｌを当該ターゲット４３に向けて照射し、ターゲット４３に当たり反射した光線Ｌの反射角（図示しない）を読み取ることによって移動量を計測することができる。すなわち、ターゲット４３及び反射型変位計４５が本実施形態における移動量計測部１３に相当する。その結果、曲率計測部６（計測位置ＭＰ）の相対的な移動にかかる移動量を計測することができ、移動量情報８として取得することが可能となる。すなわち、曲げ加工後の金属板２に対し、オフラインの状態で曲率情報４の取得とともに、移動量情報８の取得が可能となる。

一方、プロファイル情報算出手段１７とは、取得された曲率情報４及び移動量情報８に基づいて金属板２の曲げ形状にかかるプロファイル情報１６を算出するものである。すなわち、金属板２の曲率及び曲率計測部６による計測位置ＭＰの移動量にかかる二つのパラメータに基づいて、曲率－移動量を関連付けたプロファイル情報１６（曲げプロファイル）が作成される。

プロファイル情報１６の具体例は後述するため、ここでは詳細な説明を省略する。プロファイル情報１６により、従来は認識することが困難であった金属板２の長手方向における曲率の変化を視覚によって確認することができ、金属板２の曲げ加工の加工精度のチェック等を行うことができる。すなわち、曲げ加工の加工精度の確認のために必要なプロファイル情報１６の作成が可能となる。

一方、加工ガイド情報提供手段３４とは、作成されたプロファイル情報１６に基づいて、金属板２の曲げ加工の加工条件の修正点などを指摘し、正しい曲げ加工が実施されるようにガイドするものである。

すなわち、作成されたプロファイル情報１６によって曲率－移動量の変化やずれ等を、視覚を通じて容易に認識することができる。これにより、加工のずれが発生し始めたポイントを認識し、当該ポイントからロール圧や回転等の加工条件の修正を行うことができる。

更に、プロファイル情報算出手段１７は、取得した曲率情報４及び移動量情報８に基づいて、互いに隣り合う計測位置ＭＰの間の移動量、換言すると、最初に曲率を計測した第一計測位置（計測位置ＭＰ）から次に曲率の計測を行った第二計測位置（計測位置ＭＰ）までの間の移動距離と、第一計測位置（または第二計測位置）における曲率の値から円弧長さＡ及び半径ｒにかかるプロファイル情報１６を算出するためのものである。ここで、半径ｒは、曲率の逆数（半径ｒ＝１／曲率）の値で求めることができる。

その後、円弧プロファイル作成手段１９によって、複数のプロファイル情報１６に基づいて作成された円弧プロファイル１８が作成される（図４参照）。以下、図に基づいて円弧プロファイル１８の作成の具体例を説明する。ここで、半径ｒ、円弧長さＡの値として、（ｒ１，Ａ１），（ｒ２，Ａ２），（ｒ３，Ａ３）・・・（ｒｎ－１，Ａｎ－１），（ｒｎ、Ａｎ）のプロファイル情報１６が得られたものとする。そして、任意の位置に中心点Ｃ１を決定し、中心点Ｃ１から半径ｒ１の長さの線分を作図する。更に、当該線分の終端Ｅ１（中心点Ｃ１の反対位置）から半径ｒ１の仮想円（図示しない）における円弧長さＡ１の線分（Ｅ１－Ｅ２）を作図する。次に、円弧長さＡ１の線分の終端Ｅ２及び中心点Ｃ１を通り、終端Ｅ２を始点とする半径ｒ２の長さの線分を作図する。そして、作成された線分の終端を中心点Ｃ２とする。その後、再び、中心点Ｃ２から半径ｒ２の仮想円における円弧長さＡ２の線分（Ｅ２－Ｅ３）を作図し、同様に、円弧長さＡ２の線分の終端Ｅ３及び中心点Ｃ２を通り、終端Ｅ３を始点とする半径ｒ３の長さの線分を作図する。かかる作図操作を繰り返すことにより、線分Ａ３（Ｅ３－Ｅ４）等が作成される。これにより、任意の計測位置ＭＰにおける半径ｒｎ及び円弧長さＡｎの値、及び、その一つ前の計測位置ＭＰにおける半径ｒｎ－１及び円弧長さＡｎ－１の値を含んだプロファイル情報１６に基づいて円弧プロファイル１８を作成することができる。その結果、各計測位置ＭＰにおける円弧長さＡ及び半径ｒから金属板２の曲げ形状が円弧プロファイル１８によって示される。なお、円弧プロファイル１８は、プロファイル情報１６の一部として構成される。ここで、図４の円弧プロファイル１８は、模式的に示したものであり、実際の寸法を表しているものではない。更に、図４は半径ｒが漸増する例について示しているが、これに限定されるものではなく、当該半径ｒが漸減する、或いは漸増または漸減のいずれかが行われるものであっても構わない。

作成された円弧プロファイル１８を確認することで、互いの隣合う計測位置ＭＰの間で円弧長さＡ及び半径ｒの値が差やずれが大きく異なり、円周上で大きな段差や凹凸が認められることになる。その結果、所定の曲率で金属板２の曲げ加工が規則正しく行われていないと判断することができる。

一方、円弧プロファイル１８によって示される円弧長さＡ及び半径ｒが均一の場合、作成される円弧プロファイル１８の円周は凹凸のない滑らかなものとなる。これにより、金属板２の曲げ加工が良好に行われ、曲げ加工の品質が安定した金属板２であると判断することができる。すなわち、金属板２の曲げ加工の加工精度の確認を視覚を通じて容易に判断することができる。

なお、本実施形態の曲げ加工システム１は、取得された曲率情報４及び移動量情報８に基づいて、上記の通りに円弧プロファイル１８をそのまま作成するケースに加え、曲げ加工の際の金属板２の自重の影響を考慮して補正を行う自重補正円弧プロファイル作成手段３２を備えている。例えば、図５に示すように、上ロール２９及び後側の下ロール３０ｂの間を通過した金属板２は、金属板２の送り出しによって徐々に斜め上方向（図５における紙面斜め左上方向）に跳ね上げられた状態となる。

このとき、金属板の先端部４２は、宙に浮いた状態となり、当該金属板の先端部４２は何も支えられていない。換言すれば、上ロール２９及び後側の下ロール３０ｂの間を始点として、それより後に送り出された金属板２を支えている状態となる。ここで、金属板２自体は比較的重量物である。

そのため、曲げ加工装置１２によって曲げ加工されたとしても、上記のように金属板の先端部４２が宙に浮いた状態が継続されると、金属板２の自重によって曲げ加工された金属板２が元に戻ろうとする方向（復元方向Ｚ）に復元力が作用する（図５の矢印参照）。その結果、実際の曲率と異なった曲率を計測する可能性が生じる。

そこで、自重による金属板２の戻り（復元）の可能性を考慮して、予め復元分を補正することで自重補正円弧プロファイル３１が作成される。これにより、実際の曲げ加工をする際の金属板２の挙動が正確に把握され、復元分を考慮して曲げ加工を行うことができるため、当初設計の通りの形状を正確に再現した金属板２の曲げ加工を行うことが可能となる。

その後、作成された円弧プロファイル１８または自重補正円弧プロファイル３１に対し、円周上の任意の二点で区画された基準円弧２１を指定し、当該基準円弧２１の円弧始点２２ａ及び円弧終点２２ｂと更に基準円弧２１の円周上点２３（例えば、円弧中点）を特定する。基準円弧２１の三点が特定されたことにより、当該三点から等距離にある基準中心点２４を算出することができる（基準中心点算出手段２５）。

そして、算出された基準中心点２４を円心とし、かつ円弧始点２２ａ、円弧終点２２ｂ、及び円周上点２３の三点全てを通過する基準円２６を作成する（基準円作成手段２７）。なお、基準中心点２４の算出及び基準円２６の作成は、周知の数学的アプローチによって達成することができるため、ここでは詳細な説明は省略する（図６参照）。なお、図６は円弧プロファイル１８を用いた基準円２６の作成の一例を示している。

なお、基準円作成手段２７による基準円２６を作成する際に、円弧プロファイル１８または自重補正円弧プロファイル３１の一部を所定の比率（例えば、９０％カットオフまたは９５％カットオフ等）するカットオフ手段３３を実施するものであっても構わない。カットオフ手段３３によって分離された分離プロファイル（図示しない）の円周方向の変化を拡大強調（例えば、９０％カットオフの場合＝１０倍、或いは、９５％カットオフの場合＝２０倍）する拡大強調プロファイル１５を拡大強調作成表示手段２０によって作成及び表示することができる（図７参照）。なお、図７は９０％カットオフ、１０倍拡大の処理を行った拡大強調プロファイル１５を示している。

ここで、カットオフ手段３３及び拡大強調作成表示手段２０について更に詳述する。始めに、ほぼ３６０度に亘って円筒状に曲げ加工され、両端部からそれぞれ１５度は直線状であり、残余の３３０度は１１０度の周期で３００±Ｒで曲率Ｒが変化するモデルを仮定する。ここで、図８に示すように、曲率Ｒを±１％した場合（＝３００±Ｒ±３ｍｍ）をそのまま出力してもプロファイルＡ（図８の実線参照）は、曲率Ｒの変化がそれほど大きくなく、曲率Ｒのずれをほとんど認識することができない。これに対し、９０％カットオフし、１０倍に拡大強調した場合（曲率Ｒから３００を引き、その値を１０倍し、その後に３００を加える）、プロファイルＢ（図８の破線参照）は歪な形状となる。これにより、どの方向が大きいか或いは小さいかを判断することができる。

図９は、拡大強調のない場合で任意の３点を通る円弧の中心から上限（３０３ｍｍ）の基準円２６ａ（図９の一点鎖線参照）、及び、下限（２９７ｍｍ）の基準円２６ｂ（図９の二点鎖線参照）を表示したものである。一方、図１０は、拡大強調の場合であって、領域ＲＡの範囲は下限側に偏っていることが示され、領域ＲＢの範囲は上限側に偏っていることが示される。この場合、それぞれの基準円は上限側（３３０ｍｍ）及び下限側（２７０ｍｍ）のものが示されている。ここで、図９及び図１０はそれぞれ算出された中心点からの基準円２６ａ，２６ｂ等を示しているが、曲率Ｒを基準としてプロットした場合であっても、図１１に示すように、基準円２６ａ等との違いを明確にすることができる。

そして、上記によって算出された基準円２６と円弧プロファイル１８等とを重ね合わせ対比することにより（基準円対比手段２８）、実際の金属板２の曲げ加工によって得られた曲げ形状を示す円弧プロファイル１８と基準円２６の円周との間の差異を比較することができる。なお、基準円対比手段２８は、基準円２６と円弧プロファイル１８との対比に限定されるものではなく、上記に説明したように、拡大強調処理によって作成された拡大強調プロファイル１５と重ね合わせ、対比を行うものであってもよい（例えば、図１３参照）。ここで、図１３は作成された基準円２６と、９５％カットオフ、２０倍拡大の拡大強調プロファイル１５との重ね合わせの例を示している。更に、基準円２６及び拡大強調プロファイル１５の間の差異をハッチングにより塗り潰したものを示している。

すなわち、円弧プロファイル１８等と基準円２６の円周がほぼ一致している場合には、金属板２の曲げ加工が良好な加工精度で加工されていると判断することができる。一方、円弧プロファイル１８等と基準円２６の円周との間に差異が生じている場合には、曲げ加工が当初設計の通りの加工精度で加工されていないと判断され、曲げ加工の加工条件を修正する必要がある。特に、拡大強調プロファイル１５によって円周方向の変化が大きく強調されているため、基準円２６の円周との差異をより明確に示すことができる。

更に、本実施形態の曲げ加工システム１において、曲げ加工手段３を実施する曲げ加工装置１２の上ロール２９及び下ロール３０ａ，３０ｂの配置及び曲げ加工の対象となる金属板２の形状に基づいて、加工対象の金属板２の自重による影響を予め算出することができる。すなわち、曲げ加工装置１２のロール配置等から曲げ曲率への影響を定義することができる。

予め作成された基準円２６と、曲率情報４及び移動量情報８に基づいて、金属板２の実際の曲げ加工の結果として作成された曲げ形状にかかる円弧プロファイル１８等と対比することで、曲げ加工の加工条件の修正ポイント等を、視覚を通じて認識することができる（図１３参照）。すなわち、加工ガイド情報提供手段３４によって曲げ加工のガイドをすることができる。これにより、修正が必要な位置に戻って加工条件を修正することができ、金属板２の適正な修正が可能となるとともに、加工後の修正に要する時間を短縮することができ、作業の効率化及び製造コストの低下等の効果を有することができる。

本実施形態の曲げ加工システム１は、例えば、図２に示すような、金属板２の曲げ加工を行いながら、オンラインで曲率及び移動量を計測することができ、加工条件の修正をリアルタイムで実施することが可能となり、金属板２の曲げ加工の加工品質を良好にし、加工不良の発生を抑制することができるため、特に有用なものとなる。

上記に示した通り、本実施形態の曲げ加工システム１によれば、金属板２の曲げ加工のプロセスにおいて、曲率情報４及び移動量情報８を同一タイミングで取得し、曲率－移動量を関連付けた金属板２の曲げ形状にかかるプロファイル情報１６を算出することができる。そして、算出されたプロファイル情報１６に基づいて、円弧プロファイル１８（または自重補正円弧プロファイル３１）の作成、基準円２６の作成、及び基準円２６と円弧プロファイル１８、自重補正円弧プロファイル３１、または拡大強調プロファイル１５との対比を行うことで、金属板２の曲げ加工の加工精度をチェックすることができる。

特に、基準となる基準円２６や拡大強調プロファイル１５との差を、視覚を通じて認識することができ（図１２及び図１３参照）、作業者の主観によらず、客観的なデータに基づいて加工条件の修正を指示または指摘することができる。更に、プロファイル情報１６には移動量情報８が含まれているため、どのタイミングでずれが発生したか、或いは発生しやすいかを容易に把握することができるため、加工条件の修正のポイントを明確に特定することが可能となる。

更に、図２に示されるように、金属板２の曲げ加工の途中のインラインの状態で曲率情報４及び移動量情報８を取得することで、リアルタイムで加工条件の修正をすることができ、高い加工精度を維持しつつ効率的な金属板２の曲げ加工を行うことができる。

一方、図３に示されるように、曲げ加工完了後の金属板２であっても、金属板２の曲げ形状を確認し、次に実施される金属板２の曲げ加工の加工条件の修正にフィードバックすることができる。これにより、曲げ加工システム１，１ａによって曲げ加工される金属板２の加工品質を安定したものとすることができる。

２．曲率計測装置
本発明の一実施形態の曲率計測装置５０は、上述した本実施形態の曲げ加工システム１，１ａに使用可能なものであり、例えば、図１４及び図１５に示すように、本体フレーム５１と、金属板２（＝被曲率計測体に相当）の曲率を計測する摺動機構及び揺動機構を備えた曲率計測部５２と、金属板２に沿って移動可能な移動機構部５３と、移動機構部５３を利用して、曲率計測部５２を金属板２に対して相対的に移動させた移動量、若しくは、金属板２を曲率計測部５２に対して相対的に移動させた移動量を計測する移動量計測部５４とを主に具備して構成されている。なお、説明を簡略化するために、本実施形態の曲げ加工システム１，１ａの説明において使用した語句については、必要に応じて同一の符号を付し、詳細な説明を省略することもある。なお、本実施形態の曲率計測装置５０は、移動機構部５３を利用した移動量計測部５４を備えるものであるものの、これに限定されるものではなく、移動機構部を利用することなく移動量を計測する機能を備えた移動量計測部として構成されるものであっても構わない。

更に具体的に説明すると、本実施形態の曲率計測装置５０は、金属板２の特定の点（計測位置ＭＰ）における曲率を計測し、曲率情報４（図１等参照）を取得するための曲率計測機能と、曲率計測部５２による計測位置ＭＰの相対的な移動量を計測し、移動量情報８（図１等参照）を取得するための移動量計測機能の双方の機能を併せて構成されるものである。また、被曲率計測体は、上記のように金属板２に限定されるものではなく、所望の曲率の曲げ加工される金属以外の材質のものであっても構わない。

本体フレーム５１は、曲率計測装置５０の本体部分を構成するものであり、アルミ合金等の金属製材料によって外殻構成が主に構成されている。

曲率計測装置５０の曲率計測部５２は、上記本体フレーム５１に対して、摺動自在、かつ、揺動自在に取設された計測ブロック部５５、計測ブロック部５５の両端部にそれぞれ取設された一対の固定プローブ５６ａ，５６ｂと、固定プローブ５６ａ，５６ｂのプローブ端５７ａ，５７ｂの間のプローブピッチＰＰの中間位置に取設された計測プローブ５８を有するものである。

ここで、本実施形態の曲率計測装置５０の曲率計測部５２における固定プローブ５６ａ，５６ｂは、先に説明した曲げ加工システム１で使用される曲率計測部６の固定接触子３６ａ，３６ｂと略同一の構成であり、計測プローブ５８は同様に曲率計測部６の可動接触子３７と略同一の構成である。そのため、ここでは一部の詳細な説明は省略する。更に、曲率計測部６において説明したとおり、本実施形態の曲率計測部５２をレーザ等を使用して曲率を計測する非接触式の距離計を用い、曲率計測部とするものであっても構わない。

曲率計測部５２について更に説明すると、固定プローブ５６ａ，５６ｂの先端のプローブ端５７ａ，５７ｂは、略円筒状を呈して構成され、当該円筒の接線で金属板２と当接する。ここで、本体フレーム５１の底面５１ａから突出した固定プローブ５６ａ，５６ｂの突出量、換言すると、一対の固定プローブ５６ａ，５６ｂの底面５１ａからの突出高さＨ１は、常に一定となるように設定されている。なお、固定プローブ５６ａ，５６ｂの形状は特に限定されるものではなく、上記の通り、突出高さＨ１が常に一定となるものであればよく、例えば、半球状を呈するものであっても構わない。

これに対し、計測プローブ５８は、プローブ本体（図示しない）の内部に内包されたバネ等の力によって、相対する金属板２を押し出す方向に所定の押圧力が付与された状態でセットされている。そのため、金属板２の曲率に応じて計測プローブ５８の突出高さＨ２は変化する。ここで、計測ブロック５５は、上述した通り、本体フレーム５１に対して、揺動及び摺動自在に構成されており、一方、計測プローブ５８は、上記バネ等の力によって押し当て方向に対して移動する自由度を有している。かかる計測プローブ５８は、計測ブロック５５に固定されているため、当該計測ブロック５５の動きに伴って計測プローブ５８も揺動及び摺動することができる。

このときの計測プローブ５８の可変量を計測し、一対の固定プローブ５６ａ，５６ｂのプローブ端５７ａ，５７ｂとの位置関係に基づいて曲率を求めることができる。そして、算出された曲率の値が曲率情報４として送出される。

曲率計測装置５０の移動機構部５３は、本体フレーム５１の下部近傍にローラ軸５９を介して回転自在に軸支された、複数の略円柱状の回転ローラ６０を有して構成されている。これにより、回転ローラ６０のローラ面６１が金属板２の板表面２ａに当接した状態で、金属板２の移動或いは曲率計測装置５０の移動に応じて回転ローラ６０が転動可能となり、回転ローラ６０が回転することで、曲率計測装置５０の金属板２に沿った滑らかな移動が可能となる。なお、複数の回転ローラ６０の中の少なくとも一対の回転ローラ６０は、上述した曲率計測部５２の計測プローブ５８を前後方向に挟んで取設されている。

ここで、本実施形態の曲率計測装置５０における移動機構部５３は、図１４及び図１５に示すように、前後方向（図１４における紙面左右方向に相当）、及び、左右方向（図１５における紙面左右方向に相当）にそれぞれ一組ずつの回転ローラ６０が軸支され、合計で四本の回転ローラ６０を備えて構成されている。

一方、移動量計測部５４は、移動機構部５３を構成する四本の回転ローラ６０の少なくとも一部に移動量計測にかかる機能が搭載されている。例えば、前述したように、レール３８ａ，３８ｂに本実施形態の曲率計測装置５０を取設し、レール３８ａ，３８ｂに沿って摺動自在としたフローティング機構を介して曲率計測装置５０の回転ローラ６０のローラ面６１を金属板２の板表面２ａと当接させることができる。

かかる当接を維持した状態で、金属板２の搬送或いは曲率計測装置５０を摺動させることにより、板表面２ａとの接触により本体フレーム５１に軸支された回転ローラ６０が滑らかに回転する。この回転する回転ローラ６０の一部に、上述した周知のエンコーダ（図示しない）を設置することにより、回転ローラ６０の回転に応じて、当該エンコーダも回転することになる。ここで、エンコーダの設置された回転ローラ６０は上下及び左右方向にある程度の自由度を備えている。そのため、曲率計測装置５０の摺動等による動きの外乱に対して追従する追従性が、上記回転ローラ６０の自由度によって保証される。なお、回転ローラ６０の自由度による追従性は、例えば、ゴム等を用いることにより当該機能を奏することができる。かかる追従性の機能は、必須の構成ではなく、当該機能がない場合でも移動量計測の機能は作用することができる。

これにより、エンコーダの回転量及び回転数等に基づいて曲率計測装置５０の板表面２ａにおける移動量または金属板２の搬送量が計測される。その結果、曲率計測装置５０の曲率計測部５２の計測プローブ５８の計測位置ＭＰの相対的な移動量を把握することができ、最終的に移動量情報８を取得することができる。

エンコーダを用いた移動量計測部５４による移動量の計測については、既に周知のものであるためここでは詳細な説明は省略する。更に、移動機構部５３の回転ローラ６０に必ずしも移動量計測部５４を搭載する必要はなく、移動機構部５３と別体として構成されたエンコーダ等を備えた移動量計測部５４を本体フレーム５１に取設するものであっても構わない。この場合は、上記の追従性にかかる機構が必須の構成となる。

上記構成を備えた本実施形態の曲率計測装置５０によれば、金属板２の曲率を計測する曲率計測機能と、計測位置ＭＰの相対的な移動量を計測する移動量計測機能とを併せ持った曲率計測装置を構成することができる。これにより、本実施形態の曲げ加工システム１に本実施形態の曲率計測装置５０を使用することで、曲率情報４及び移動量情報を正確かつ簡易に取得することが可能となる。すなわち、本実施形態の曲率計測装置５０は、本発明の曲げ加工システムへの使用が特に好適である。

上記構成に加え、本実施形態の曲率計測装置５０は、更なる構成を備えている。すなわち、金属板２と相対する本体フレーム５１の底面５１ａ付近に設けられ、本体フレーム５１を金属板２に磁力で吸着させ、吸着状態を保持する磁力吸着部６２を更に具備している。

曲率を計測する対象となる被曲率計測体は、主に鉄鋼等の金属材料で構成されている。そこで、本体フレーム５１の底面５１ａの近傍に磁石等の磁性体で構成された磁力吸着部６２を設けることにより、本体フレーム５１は被曲率計測体（金属板２）に向かって引き寄せられる。金属板２の板表面２ａに沿って曲率計測装置５０を滑らせながら移動させる場合、金属板２の形状によっては金属板２の下方から曲率計測装置５０をあてがい、金属板２に曲率計測装置５０を強く押しつける必要があり、計測を行う作業者に無理な姿勢を強いることがある。

そのため、曲率計測装置５０を押し付ける力が弱くなり、金属板２の板表面２ａから曲率計測装置５０が僅か離れてしまう可能性がある。このような場合、正確な曲率を計測することができず、更に金属板２との当接が弱くなることで回転ローラ６０の回転量等も変化する可能性がある。その結果、曲率及び移動量の計測が不正確なものとなる。

そこで、上記磁力吸着部６２を設けることにより、金属板２に対する当接状態を一定に保つことができ、曲率及び移動量の計測を安定した状態で行うことができる。その結果、計測結果から取得される曲率情報４及び移動量情報８が安定し、曲げ加工の加工精度を正しく判断することができる。なお、加工対象の金属板２の板表面２ａ等には、無数の鉄粉（図示しない）が存在していることが多い。そのため、上記磁力吸着部６２と金属板２とを直に当接させると、板表面２ａ上の鉄粉等が磁力吸着部６２に付着し、金属板２の加工後に当該鉄粉等を除去するのに手間がかかることがあった。そのため、磁力吸着部６２を包含し、かつ磁力による吸着性を損なわないような非磁性体素材で形成された保護カバー（図示しない）を磁力吸着部６２に取付けるものであっても構わない。これにより、金属板２の加工後に当該保護カバーを除去することで、鉄粉等を容易に除去することができる。

更に、本発明の別例構成の曲率計測装置５０ａは、図１６及び図１７に示すように、本体フレーム５１の側部にアーム支持バネ６６を介して取設されたクランプアーム６３と、Ｌ字状に形成されたクランプアーム６３の先端に設けられ、金属板２の一部と当接し、回転ローラ６０の間で金属板２を挟持するクランプ部６４とを備え、金属板２に曲率計測装置５０ａをクランプした状態を保持し、かつ回転自在に形成されたするクランプ機構部６５を具備するものである。なお、クランプアーム６３には、図１７に示すように、複数の調整孔６７が縦に並んで設けられている。更に、クランプアーム６３の支点となる位置にクランプ幅を微調整するための微調整機構部６８が設けられている。かかる微調整機構部６８のアジャスト機構と、調整孔６７の位置を合わせることで、被曲率計測体（金属板２）の厚さに応じて、クランプ部６４のクランプ幅を任意の幅に調整することができる。更に、クランプ部６４に直交するように、略円板状の竪ローラ６９がクランプアーム６３を挟んで一対設けられている。

これにより、上記した磁力吸着部６２と同様に、金属板２に対する曲率計測装置５０ａの当接状態を安定させることができ、曲率及び移動量の計測を安定して行うことができ、これらに基づいて行われる加工精度の確認の信頼性を向上させることができる。なお、別例構成の曲率計測装置５０ａにおいて、先に示した曲率計測装置５０と同一構成については同一符号を付し、詳細な説明を省略するものとする。

クランプ機構部６５を用いることにより、被曲率計測体が磁力に対して吸着する性質を有しなくてもよいため、適用範囲が更に広くなる。なお、本体フレーム５１の底面５１ａに上記磁力吸着部６２を設けるものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、移動機構部５３として構成される回転ローラ６０自体が磁性体（マグネット）で構成されているものであっても構わない。回転ローラ６０がマグネットで構成されていることにより、前述の磁力吸着部６２と同様の効果を奏することができる。

更に、本実施形態の曲率計測装置５０及び別例構成の曲率計測装置５０ａにおいて、図１４及び図１５、並びに、図１６及び図１７に示したように、移動機構部５３の回転ローラ６０のローラ軸５９の間のローラピッチＲＰに対し、曲率計測部５２のプローブ端５７ａ，５７ｂの間のプローブピッチＰＰを広く設定したものを示している。これにより、特に、金属板２の曲率の測定範囲を広くすることができる。その結果、端部を有する曲げ材料（金属板２）の端から端までを測定することが特に好適に行われる。なお、移動機構部５３を計測プローブ５８を挟んで前後一対の二輪の回転ローラ６０で形成した場合、プローブピッチＰＰに対し、ローラピッチＲＰを広く設定する必要がある。

上記説明した通り、本実施形態の曲率計測装置５０及び別例構成の曲率計測装置５０ａによれば、曲率計測機能及び移動量計測機能を双方併せ持つことができ、曲げ加工装置１２の周囲に設置する設置スペースの制限を解消することができ、かつ曲率情報４及び移動量情報８をまとめて取得することができる。

本発明の曲げ加工システム、及び曲げ加工システムに使用される曲率計測装置は、ロールベンダ等の曲げ加工装置を用いて金属板の曲げ加工を行う金属加工業等の産業に好適に利用することができる。

１，１ａ：曲げ加工システム、２：金属板（被曲率計測体）、２ａ：板表面、３：曲げ加工手段、４：曲率情報、５：曲率情報取得手段、６：曲率計測部、７：ロール位置回転手段、８：移動量情報、９：移動量情報取得手段、１２：曲げ加工装置、１３：移動量計測部、１４：システム制御端末、１５：拡大強調プロファイル、１６：プロファイル情報、１７：プロファイル情報算出手段、１８：円弧プロファイル、１９：円弧プロファイル作成手段、２０：拡大強調作成表示手段、２１：基準円弧、２２ａ：円弧始点、２２ｂ：円弧終点、２３：円周上点、２４：基準中心点、２５：基準中心点算出手段、２６：基準円、２７：基準円作成手段、２８：基準円対比手段、２９：上ロール、３０ａ，３０ｂ：下ロール、３１：自重補正円弧プロファイル、３２：自重補正円弧プロファイル作成手段、３３：カットオフ手段、３４：加工ガイド情報提供手段、３５，５１：本体フレーム、３６ａ，３６ｂ：固定接触子、３７：可動接触子、３８ａ，３８ｂ：レール、３８ｃ，３８ｄ：可動フレーム、３９：計測用テーブル、４０：ウインチ、４１：ワイヤ、４２：金属板の先端部、４３：ターゲット（移動量計測部）、４４ａ，４４ｂ：ウエイト、４５：反射型変位計（移動量計測部）、５０，５０ａ：曲率計測装置、５１ａ：底面、５２：曲率計測部、５３：移動機構部、５４：移動量計測部、５５：計測ブロック部、５６ａ，５６ｂ：固定プローブ、５７ａ，５７ｂ：プローブ端、５８：計測プローブ、５９：ローラ軸、６０：回転ローラ、６１：ローラ面、６２：磁力吸着部、６３：クランプアーム、６４：クランプ部、６５：クランプ機構部、６６：アーム支持バネ、６７：調整孔、６８：微調整機構部、６９：竪ローラ、Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａｎ－１：円弧長さ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃｎ－１：中心点、ＣＰ：中間位置、Ｈ１，Ｈ２：突出高さ、Ｌ：光線、ＭＰ：計測位置、ＰＡ，ＰＢ：プロファイル、ＰＰ：プローブピッチ、Ｒ：曲率、ｒ，ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒｎ－１，ｒｎ：半径、ＲＡ，ＲＢ：領域、ＲＰ：ローラピッチ、Ｘ１，Ｘ２：搬送方向、Ｙ：摺動方向、Ｚ：復元方向。

Claims (10)

1. 金属板を曲げ加工する曲げ加工手段と、
   曲率計測部を使用して、曲げ加工された前記金属板の曲率を計測し、前記金属板の計測位置における曲率情報を取得する曲率情報取得手段と、
   前記曲率計測部を前記金属板の板表面に沿って摺動させ、若しくは、固定された前記曲率計測部に前記金属板を当接させながら、前記金属板を所定方向に相対的に搬送し、前記曲率計測部の前記計測位置を連続的または断続的に変化させるロール位置回転手段と、
   移動量計測部を使用して、変化した前記計測位置の移動量を計測し、前記曲率計測部及び前記金属板の間の相対的な移動変化にかかる移動量情報を取得する移動量情報取得手段と、
   それぞれ取得された前記曲率情報及び前記移動量情報に基づいて、曲げ加工された前記金属板の互いに隣り合う前記計測位置の間の移動量、及び、前記計測位置の曲率から円弧長さ及び半径にかかるプロファイル情報を算出するプロファイル情報算出手段と
   を具備する曲げ加工システム。
2. 算出された前記プロファイル情報に基づいて、複数の円弧が連なって形成される円弧プロファイルを作成する円弧プロファイル作成手段、及び、前記金属板の自重による影響を補正して複数の円弧が連なって形成される自重補正円弧プロファイルを作成する自重補正円弧プロファイル作成手段の少なくとも一方を更に具備する請求項１に記載の曲げ加工システム。
3. 前記円弧プロファイルまたは前記自重補正円弧プロファイルの円周上の任意の二点で区画された基準円弧の円弧始点及び円弧終点、及び、前記基準円弧の円周上の任意の円周上点に基づいて、基準中心点を算出する基準中心点算出手段と、
   算出された前記基準中心点を円心とし、前記円弧始点、前記円弧終点、及び前記円周上点を通過する基準円を作成する基準円作成手段と、
   作成された前記基準円と、前記円弧プロファイルまたは前記自重補正円弧プロファイルを重ね合わせて対比する基準円対比手段と
   を更に具備する請求項２に記載の曲げ加工システム。
4. 前記基準円作成手段は、
   前記円弧プロファイルまたは前記自重補正円弧プロファイルの一部を所定の比率で分離するカットオフ手段を更に有し、
   前記カットオフ手段によって分離された分離プロファイルの円周方向の変化を拡大強調する拡大強調プロファイルを作成し表示する拡大強調作成表示手段を更に具備し、
   前記基準円対比手段は、
   前記基準円及び前記拡大強調プロファイルを重ね合わせて対比する請求項３に記載の曲げ加工システム。
5. 前記円弧プロファイル、前記自重補正円弧プロファイル、または前記拡大強調プロファイルと前記基準円とを重ね合わせて表示し、曲げ加工をガイドする加工ガイド情報提供手段と
   を更に具備する請求項４に記載の曲げ加工システム。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の曲げ加工システムに使用される曲率計測装置であって、
   本体フレームと、
   前記本体フレームに対して摺動自在、かつ、揺動自在に取設された計測ブロック部、及び、前記計測ブロック部の両端部にそれぞれ取設された一対の固定プローブ及び前記固定プローブ間に所定のピッチで取設された計測プローブを有し、被曲率計測体の曲率を計測する曲率計測部と、
   前記本体フレームに回転自在に軸支され、前記被曲率計測体の表面と当接し、前記表面に沿って転動する少なくとも一対の回転ローラを有する移動機構部と、
   前記移動機構部を利用して、前記本体フレーム及び前記本体フレームに取設された前記曲率計測部を前記被曲率計測体に対して相対的に移動させた移動量、若しくは、前記被曲率計測体を前記本体フレーム及び前記曲率計測部に対して相対的に移動させた移動量を計測する移動量計測部と
   を具備する曲率計測装置。
7. 前記移動量計測部は、
   前記移動機構部の少なくとも一つの前記回転ローラに搭載され、
   前記被曲率計測体の表面に沿った前記本体フレームの移動に伴って回転する前記回転ローラの回転数に基づいて前記移動量を計測する請求項６に記載の曲率計測装置。
8. 前記被曲率計測体と相対する前記本体フレーム若しくは前記回転ローラの少なくとも一つに設けられ、前記本体フレーム及び前記曲率計測部を前記被曲率計測体に磁力で吸着させる磁力吸着部を更に具備する請求項６または７に記載の曲率計測装置。
9. 前記本体フレームに取設されたクランプアーム、及び前記クランプアームの先端に設けられ、前記回転ローラとの間で前記被曲率計測体を挟持するクランプ部を備えるクランプ機構部を更に具備する請求項６または７に記載の曲率計測装置。
10. 前記曲率計測部は、
    非接触距離計が用いられる請求項６～９のいずれか一項に記載の曲率計測装置。
    

Images